Lichtfeld-Kontrolle von Strömen in Graphen – veröffentlicht in Nanophotonics

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In einer Sonderausgabe zum Gedenken an unseren kürzlich verstorbenen Kollegen Mark Stockman vergleichen wir zwei Methoden der Lichtfeld-Kontrolle von elektrischen Strömen in Graphen: Die Kontrolle via Träger-Einhüllenden Phase (TEP) eines einzelnen Laserpulses bei einer zentralen Lichtfrequenz ω, sowie die Zweifarb-Kontrolle mithilfe von Laserpulsen bei zentralen Lichtfrequenzen ω und 2ω. Durch den unmittelbaren Vergleich fanden wir heraus, dass die resultierende Stromamplitude durch Zweifarb-Kontrolle im Vergleich zur TEP-Kontrolle um 2 Größenordnungen dominiert. Der hohe Strom lässt sich mithilfe der zeitlichen Symmetrie der Lichtfelder erklären; im Falle des ω + 2ω Feldes ist die Symmetrie erheblich stärker gebrochen und übersetzt sich in der Wechselwirkung mit Graphen in einen entsprechend höheren ballistischen Strom. Mit diesem Beitrag greifen wir Mark Stockmans Pionierleistungen in der Starkfeld-Interaktion mit 2D-Materialien auf und zeigen, dass die maßgeschneiderte Elektron-Kontrolle durch ω + 2ω Felder hierzu einen wichtigen Beitrag liefern könnte.

Neben der Kontrolle von Elektronen in Graphen zeigen wir in dieser Sonderausgabe, dass dies auch an plasmonischen Strukturen mithilfe von Zweifarbfeldern möglich ist.