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Übergang von Photonenabsorption zur lichtfeldgetriebenen Dynamik in Graphen – Veröffentlichung in NJP

Kohärente Manipulation und Kontrolle von Elektronentrajektorien in Festkörpern mittels ultrakurzen Laserpulsen ermöglicht es elektrische Eigenschaften bei optischen Frequenzen zu untersuchen. Wir haben kürzlich gezeigt, dass Graphen, ein zweidimensionales Material mit bemerkenswerten optischen und elektrischen Eigenschaften ideal geeignet ist, um die Starkfeldphysik auf eine neue Materialklasse – 2D-Materialien und leitfähige Materialien – auszuweiten. Dabei haben wir gezeigt, dass sich Elektronen wie quantenmechanische Wellen verhalten, die getrieben durch den Laser verschiedene Quantenpfade im Material aufweisen [1, 2]. Diese Pfade können miteinander interferieren und generieren dabei einen messbaren Strom.  Im vorliegenden Manuskript [3] konzentrieren wir uns auf den hochinteressanten Übergangsbereich zwischen der perturbativen Licht-Materie-Wechselwirkung (Photonen-Absorption) und der lichtfeldgetriebenen Dynamik (getrieben durch das optische Laserfeld) und diskutieren die erforderliche charakteristische elektrische Feldstärke, um das Starkfeldregime zu erreichen. Wir vergleichen unsere Messungen mit Simulationsergebnissen und finden eine quantitative Übereinstimmung, auch in der Übergangsregion.

Unser aktueller Beitrag wurde in New Journal of Physics (Referenz 3) veröffentlicht.

[1] Higuchi T., Heide C., Ullmann K., Weber HB., Hommelhoff P., Nature 550 (2017)
[2] Heide C., Higuchi T., Weber HB., Hommelhoff P., Physical Review Letters 121 (2018)
[3] Heide C., Boolakee T., Higuchi T., Weber H.B., Hommelhoff P., New Journal of Physics (2019)