S02 - Starkfeld-Lichtwellenelektronik in Festkörpern

Projektbeschreibung

In Projekt S02 werden wir die Möglichkeit untersuchen, Elektronen in Festkörpern direkt mit elektrischen Feldern in intensiven Laserpulsen zu kontrollieren. Dies ermöglicht die Entwicklung lichtwellengetriebener Elektronik bei Petahertzraten. Fortschritt auf diesem Gebiet erfordert das Verständnis der intensiven Laser-Festkörper-Wechselwirkung auf der Subzyklenzeitskala. Wir werden  Valleyfreiheitsgrade von Kristallen und elektronische Kohärenz nutzen, um elementare Operationen auf der Zeitskala von wenigen Femtosekunden auszuführen. Wir werden die hoch nichtlineare Antwort und maschinelles Lernen verwenden, um Informationen in Festkörpern zu schreiben und auszulesen, und wir werden die Elektronendynamik auf Zeitskalen unter einer Femtosekunde und Längenskalen unter einem Angström versuchen aufzulösen.

Kooperation mit Projekten

S01, S03, S04, S05, S06, W01, W02, W04, W05, W07

Publikationen

  • Synthesis of single-cycle pulses based on a Yb:KGW laser amplifier
    Z. Pi, H.Y. Kim and E. Goulielmakis
    Optica 12(3), 296-301 (2025)
     
  • Generation of Massively Entangled Bright States of Light during Harmonic Generation in Resonant Media
    S.L. Yi, N.D. Klimkin, G.G. Brown, O. Smirnova, S. Patchkovskii, I. Babushkin and M. Ivanov
    Phys. Rev. X 15, 011023 (2025)
     
  • Real-space perspective on dephasing in solid-state high harmonic generation
    G.G. Brown, A. Jiménez-Galán, F. Silva and M. Ivanov
    Phys. Rev. Research 6(4), 043005 (2024)
     
  • Chiral topological light for detection of robust enantiosensitive observables
    N. Mayer, D. Ayuso, P. Decleva, M. Khokhlova, E. Pisanty, M. Ivanov, and O. Smirnova
    Nat. Photon. 18, 1155-1160, (2024)
     
  • Ultrafast dephasing in solid-state high harmonic generation: macroscopic origin revealed by real-space dynamics [Invited]
    G.G. Brown, A. Jiménez-Galán, R.E.F. Silva, and M. Ivanov
    J. Opt. Soc. Am. B 41(6), B40-B46 (2024)
     
  • Valleytronics in bulk MoS2 with a topologic optical field
    I. Tyulnev, A. Jiménez-Galán, J. Poborska, L. Vamos, P.S.J. Russell, F. Tani, O. Smirnova, M. Ivanov, R.E.F. Silva and J. Biegert
    Nature 628, 746–751 (2024)
     
  • Symmetry-aware deep neural networks for high harmonic spectroscopy in solids
    N.D. Klimkin, A. Jiménez-Galán, R.E.F. Silva and M. Ivanov
    Opt. Express 31(12), 20559-20571 (2023)
     
  • Coherent control of symmetry breaking in transverse-field Ising chains using few-cycle pulses
    N.D. Klimkin, A. Rubtsov and M. Ivanov 
    Nanophotonics 12(14), 2905-2911, (2023)
     
  • Attosecond field emission
    H. Y. Kim, M. Garg, S. Mandal, L. Seiffert, T. Fennel und E. Goulielmakis
    Nature 613, 662-666 (2023)
     
  • Petahertz-scale spectral broadening and few-cycle compression of Yb:KGW laser pulses in a pressurized, gas-filled hollow-core fiber
    Z. Pi, H. Y. Kim und E. Goulielmakis
    Opt. Lett. 47(22), 5865-5868 (2022)
  • High harmonic generation in condensed matter
    E. Goulielmakis und T. Brabec
    Nat. Photonics 16(6), 411-421 (2022)

Projektleitung

Prof. Eleftherios Goulielmakis
Tel.: +49 (0)381 498 6800
Email: eleftherios.goulielmakisuni-rostockde

Prof. Mikhail (Misha) Ivanov
Tel.: +49 (0)30 6392 1210
Email: mikhail.ivanovmbi-berlinde

Institutionen

Universität Rostock
Institut für Physik
Albert-Einstein-Str. 23
18059 Rostock

Max Born Institute
Department A
Max Born Str. 2A
12489 Berlin