Electromagnetically Induced Transparency (EIT) in Kupferoxydul

Abstract

Electromagnetically Induced Transparency (EIT) ist ein quantenmechanisches Phänomen, das die Absorption in einem Material beeinflusst und diese unterdrücken kann. EIT wurde experimentell 1990 erstmals beobachtet. Inzwischen ist EIT in der Atomphysik sehr gut untersucht und kann beispielsweise zur Stabilisierung von Laserfrequenzen genutzt werden. Auch zur Realisierung optischer Quantengatter wurde EIT bereits genutzt. Neben der Unterdrückung der Absorption beeinflusst EIT auch den Brechungsindex einer Probe. Dadurch gelang es 1999, die Lichtgeschwindigkeit in einer Rubidium Dampfzelle auf v = 8 m/s zu reduzieren. In Halbleitern wie Kupferoxydul ist EIT allerdings deutlich weniger etabliert als in der Atomphysik. In Kupferoxydul können durch sichtbares Licht Elektronen aus den Valenzbändern angeregt werden. Es entstehen Exzitonen, die 1937 vorgeschlagen und 1950 experimentell nachgewiesen wurden. Nach der Farbe des anregenden Lichts werden Exzitonen in die gelbe, grüne, blaue und violette Serie unterteilt. 2014 gelang es, ein Spektrum der gelben Exzitonen in Kupferoxydul bis n = 25 aufzunehmen. Darauf folgten theoretische Betrachtungen wie z.B. die Untersuchung von Interseries-Übergängen zwischen Zuständen der gelben und grünen Serie. Darauf aufbauend soll in dieser Arbeit die Möglichkeit der Realisierung von EIT in Kupferoxydul betrachtet werden. Dabei wird sowohl auf Inter- als auch auf Intraseries-Übergänge eingegangen.