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Die Spintronik besitzt das Potential fundamentale Limitierungen der konventionellen Elektronik zu überwinden. Insbesondere bietet die Manipulation von Spins in magnetischen Materialien die Möglichkeit einer Datenübertragung und -verarbeitung, die mindestens 1000-mal schneller abläuft als bisherige Systeme und, vor allem, mit vernachlässigbarem Wärmeverlust. Gerade dielektrische Antiferromagneten sind vielversprechende Materialien, da in diesen Systemen bereits die Anregung und Manipulation von kohärenten kollektiven Spinanregungen nachgewiesen wurde. Während sich die Forschung bisher auf niederenergetische Spinwellen konzentrierte, kann die Zeit- und Längenskala der Spindynamik in bestimmen Materialien durch die Anregung von hochenergetischen Magnonen, z.B. Magnonen an den Rändern der Brillouin-Zone, an extreme Grenzen gebracht werden.

In meinem Projekt verfolge ich einen Ansatz zur kohärenten Manipulation von Festkörpern im Femtosekunden-Bereich, der auf die Nutzung von Femtosekunden-Laserimpulsen im mittleren Infrarot basiert. In diesem Spektralbereich ist es möglich hochenergetische Magnonmoden auf der Femtosekunden-Zeitskala resonant anzuregen. Dies stellt eine noch nie dagewesene Störung des magnetischen Grundzustandes dar, was erst kürzlich durch die Entwicklung eines maßgeschneiderten Lasersystems ermöglicht wurde. Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass die starke Anregung hochenergetischer Magnonen Spindynamiken in einem stark gestörten Bereich hervorruft, wobei die Magnondispersion deutlich verändert wird. Darüber hinaus erfolgt im Rahmen meines Promotionsprojekts die Weiterentwicklung des experimentellen Versuchsaufbaus. So wird die Möglichkeit geschaffen optische und magneto-optische Messungen bei kryogenen Temperaturen zu realisieren, sowie zeitlich-, und spektralaufgelöste Anrege-Abfrage-Experimente vollständig im mittleren Infrarotbereich durchzuführen.