Unsere Gruppe arbeitet auf dem Gebiet der Elektronenspektroskopie und -streuung, mit einem Schwerpunkt auf niederenergetischen Elektronen. Wir untersuchen Energieverlustprozesse sowie den Transport und die Emission von niederenergetischen Elektronen (Low Energy Electrons, LEEs) in der Nähe von Festkörperoberflächen, ein Thema von größter Bedeutung für verschiedene Bereiche: Elektronenstrahltechniken, Beschleunigerphysik, Raumfahrttechnik, Nanolithographie, Bestrahlung von Biomaterialien mit ionisierender Strahlung und Attosekundenphysik, um nur einige zu nennen. LEEs sind nicht nur für die Analyse im Nanobereich (Mikroskopie, Attosekundenphysik) wichtig, sondern wirken auch als Auslöser für physikalisch-chemische Prozesse, wie z. B. in der Elektronenlithographie, der elektronenstrahlinduzierten Abscheidung, der Astrochemie und nicht zuletzt beim Aufbrechen von DNA-Bindungen, das durch das Auftreffen hochenergetischer ionisierender Strahlung auf biologisches Gewebe ausgelöst wird. Die oben genannten Themen betreffen alle die Vielteilchenrespons von Festkörperelektronen auf externe Störungen, die wir mit Hilfe der Spektroskopie korrelierter Elektronenpaaren (Koinzidenz-Elektronenspektroskopie) untersuchen.


Unsere derzeitigen Forschungsaktivitäten umfassen:

  • Entwicklung der NIST-Datenbank für die Simulation von Elektronenspektren für die Oberflächenanalyse (Simulation of Electron Spectra for Surface Analysis, SESSA)
  • Entwicklung eines Tools der künstlichen Intelligenz (KI) zur quantitativen Interpretation von XPS-Spektren im Rahmen des  von der Europäischen Union finanzierten EUSpecLab Marie-Curie-Projekts
  • Messung optischer und elektronischer Eigenschaften mittels Elektronenstreuungsexperimenten (dielektrische Funktion, Elektronenaffinität, Bandlücke, inneres Potential)
  • Elektronenkoinzidenzspektroskopie (d. h. Spektroskopie mit korrelierten Elektronenpaaren) für ein detailliertes Verständnis der Mechanismen der Sekundärelektronenemission von 
    • 2D-Materialien (Graphit, Graphen, MoS2)
    • Isolierenden Oberflächen (PMMA, PTFE, SiO2...)
    • einfachen Metallen (Al, Cu, Ag)
    • Weiche Materie (z.B. DNA)
    • Besonderes Augenmerk wird auf die Rolle des Plasmonenzerfalls und den Einfluss der elektronischen Struktur des Anfangs- und Endzustands gelegt 
  • Untersuchung Vielkörperprozesse mittels zeitaufgelöster Photo- und Sekundärelektronenspektroskopie (in Zusammenarbeit mit dem Institut für Photonik, E387)