Promotionsvortrag von Marc Terschanski

Im ersten Teil dieser Arbeit wird ein neu installierter Aufbau beschrieben, der die gleichzeitige Durchführung optischer und magneto-optischer Pump-Probe Experimente als Funktion der Temperatur, eines Magnetfeldes oder eines angelegten elektrischen Feldes ermöglicht. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird mit optischen Anregungen untersucht, ob eine Kopplung zwischen dem Spinsystem und dem elektronischen System in dem magnetischen Halbleiter α-MnTe existiert. Dazu wird eine 200 nm dicke Schicht α-MnTe mit verschiedenen experimentellen Methoden vermessen. Die Bandlücke von α-MnTe ist um einen zusätzlichen Beitrag in der antiferromagnetischen Phase blauverschoben, welcher proportional mit der Untergittermagnetisierung skaliert. Diese statische Kopplung zwischen der Bandlücke und dem Spinsystem wird erfolgreich in unserer Probe reproduziert. Darauf aufbauend wird die Dynamik der Bandlücke unter Verwendung des Pump-Probe Verfahrens untersucht. Die transiente Reflektivität zeigt, dass die Bandlücke durch das optisch aktive E2g-Phonon kohärent moduliert wird. Im finalen Schritt wird die Bandlücke kohärent angeregt und die Antwort des Spinsystems, die Rotation der Polarisation, detektiert. Diese ist ebenfalls durch das  E2g-Phonon kohärent moduliert und zeigt einen zusätzlichen inkohärenten Beitrag in der antiferromagnetischen Phase, welcher eindeutig auf die magnetische Ordnung zurückzuführen ist. Die Zerfallszeit dieses Beitrags entspricht der der Zeitskala der Untergitterdemagnetisierung. Somit konnte in dieser Arbeit eine phonongestützte Kopplung zwischen dem elektronischen System und dem Spinsystem in α-MnTe gezeigt werden.