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Description:
In dieser Arbeit wird die elektronische Struktur von CuO mit der Methode der resonanten Röntgen-Raman-Streuung untersucht. Dabei werden sowohl die Besonderheiten dieses Übergangsmetalloxids herausgestellt, als auch das Potenzial der Methode aufgezeigt. Zunächst wird erläutert, wie sich durch die Messung von Kupfer-K-alpha Fluoreszenzspektren bei einer Anregungsenergie wenige eV unterhalb der Kupfer K-Kante Rückschlüsse über die unbesetzte Zustandsdichte von CuO und deren Symmetrie ziehen lassen. Dabei wird ausgenutzt, dass verschiedene Zwischenzustände des resonant unelastischen Streuprozesses durch die sogenannte Raman-Verschiebung voneinander getrennt werden können. Weiterhin sind die Beiträge von Zwischenzuständen verschiedener Symmetrie zum Fluoreszenzspektrum stark von der Polarisation des einfallenden Röntgenstrahls abhängig. Auf diese Weise lassen sich drei Strukturen in den gemessenen Spektren identifizieren und eindeutig unterschiedlichen Zwischenzuständen zuordnen. Ein weiterer Aspekt der Arbeit ist die Untersuchung der Wechselwirkung des 1s-Rumpflochs im Zwischenzustand mit den stark lokalisierten Kupfer 3d-Elektronen im CuO. Bei Anregungsenergien wenige eV oberhalb der Kupfer K-Kante führt diese Wechselwirkung zu sogenannten Shakeup-Satelliten in den Energieverlustspektren. Im speziellen Fall des CuO tritt ein solcher Satellit bei einem Energieverlust von etwa 5 eV auf und lässt sich einer Anregung aus dem bindenden Grundzustand des 3d-Elektronensystems in einen antibindenden angeregten Zustand zuordnen. Durch eine störungstheoretische Behandlung der Coulomb-Wechselwirkung zwischen dem Rumpfloch und den 3d-Elektronen wird ein Ausdruck für den Streuquerschnitt des Shakeup-Prozesses hergeleitet. Mit dessen Hilfe lässt sich die beobachtete Abhängigkeit der Intensität des Shakeup-Satelliten und seiner Position im Energieverlustspektrum von der Anregungsenergie erklären. In bestimmten Streugeometrien ist zudem eine starke Streuwinkelabhängigkeit der Intensität des Satelliten zu beobachten. Im Rahmen einer ...