Prof. Dr. Daniel Hägele
Experimentalphysik, insbesondere Spektroskopie der kondensierten Materie
Forschung
Die Schwerpunkte der Forschung von Daniel Hägele liegen auf der Spinelektronik, der Terahertz-Spektroskopie und der Photolumineszenzspektroskopie.
Mit seinen Mitarbeitern hat er auf dem Gebiet der Halbleiterspinelektronik Pionierarbeit geleistet. Der Nachweis von kohärentem elektrischem Spintransport in Halbleitern und die effiziente Injektion von spinpolarisierten Elektronen in einen Halbleiter zählen zu den wichtigsten Ergebnissen der Spinelektronik in den späten Neunzigerjahren.
Während seines PostDoc-Aufenthaltes am Lawrence Berekely National Laboratory klärte er zusammen mit Robert Kaindl und Daniel Chemla den Prozess der Exzitonenbildung in Halbleitern auf. Dafür mussten aufwändige Experimente zur zeitaufgelösten Terahertzabsorption entwickelt und durchgeführt werden (Nature 2003). Im Jahr 2004 wurde ein neuer Mechanismus experimentell entdeckt und theoretisch beschrieben, der die Spinlebensdauer in Halbleiterquantenfilmen begrenzt. Außerdem wurde zum ersten Mal eine sehr starke Abhängigkeit der Spinlebensdauer von der Spinorientierung experimentell nachgewiesen. Es folgte die erste erfolgreiche Übertragung der Spinrauschspektroskopie auf Halbleitermaterialien, mit der es möglich wurde intrinsische Spinlebensdauern im thermodynamischen Gleichgewicht zu messen (Phys. Rev. Lett. 2005).
Seit seinem Wechsel an die Ruhr-Universität Bochum Ende 2006 hat Prof. Hägele das Gebiet der Spinrauschspektroskopie mit seinen Mitarbeitern um die Ultraschnelle Spinrauschspektroskopie erweitert und wendet diese Methode auf metallische Systeme und Halbleiter an. Nebenbei glückte der Bochumer Gruppe 2007 der Teilbeweis einer mathematischen Vermutung aus der Statistischen Physik (Bessis-Moussa-Villani, 1976). Untersuchungen und Erweiterungen des neuen Lösungsansatzes wurden anschließend von mehreren internationalen Gruppen publiziert.
Die neue Arbeitsgruppe betreibt einen Lasermessplatz zur zeitaufgelösten Messung von Spinlebensdauern in Halbleitern mit großer Bandlücke. Materialien und Strukturen für eine zukünftige Raumtemperaturspinelektronik werden hier identifiziert und optimiert. Im Jahr 2009 wurden die Arbeiten zu einem neuen Quanteneffekt, der in der spontanen optischen Emission von Halbleiterquantenfilmen beobachtet werden kann, abgeschlossen (Phys. Rev. Lett. 2009).
Die Gruppe baut zurzeit ein neues hochempfindliches Experiment zur Messung des magnetooptischen Kerreffekts auf, um potentielle ferromagnetische Halbleiter zu identifizieren. Die erfolgreiche Suche nach einem ferromagnetischen Halbleitern für Anwendungen bei Raumtemperatur würde einen großen Durchbruch für die Halbleiterspinelektronik bedeuten.
Zur Person
Ausbildung
Beruflicher Werdegang
Mitgliedschaften und Engagement
- Nature Physics
- Physical Review Letters
- Physical Review B
- Journal of Linear Algebra and Applications
- Physica E