Halbleiterphysik: Polaronbildung erstmals beobachtet

Wandert ein Elektron durch einen polaren kristallinen Festkörper, zieht seine negative Ladung die positiv geladenen Atomrümpfe an; das umliegende Kristallgitter verformt sich. Elektron und Gitterverzerrung bewegen sich fortan gemeinsam durch das Material – wie ein einziges Objekt. Physiker nennen dieses Quasiteilchen Polaron. Ein Team um Professor Jochen Feldmann von der LMU konnte nun erstmals diesen extrem kurzweiligen Entstehungsprozess dieses Objekts mithilfe einer ultraschnellen Bildgebungsmethode verfolgen. Die Physiker wiesen experimentell nach, dass das Elektron dabei an Energie verliert, dafür aber an Masse gewinnt – so wie es theoretisch vorhergesagt wurde. Außerdem gelang es ihnen, die Bildungszeit und die räumliche Ausdehnung des Polarons zu bestimmen. „Unsere Ergebnisse bestätigen ein seit Langem bestehendes Konzept der Festkörperphysik“, sagt LMU-Physiker Feldmann.Weiterlesen