S05 - Attosekundenphotoemission von Metallspitzen und Oberflächenplasmonen

Projektbeschreibung

Projekt S05 erforscht die lichtgetriebene attosekundenschnelle Elektronendynamik an Metallnanospitzen mittels subzyklisch geformter Lichtwellen. Extreme Nahfeldverstärkung ermöglicht den Zugang zu nicht-perturbativer Photoemission, attosekundenschneller Elektronenpulserzeugung und subzyklischer Tunneldynamik. Aufbauend auf etablierten Starkfeld- Diagnostiken realisiert das Projekt Elektronenbeugung mit Attosekundenauflösung und eine vollständige 3D-Vektorfeld-Metrologie mit nanoskaliger Ortsauflösung.

Kooperation mit Projekten

S01, S02, S03, S04, S06, S07, W01, W04, W05, W06, W07, W08

Projektleitung

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

Prof. Thomas Fennel
Tel.: +49 (0)381 498 6815
thomas.fenneluni-rostockde

S05 - Attosekundenphotoemission von Metallspitzen und Oberflächenplasmonen

Projektbeschreibung

In Projekt S05 werden wir optische Subfemtosekundenpulse verwenden, um die Starkfeldphotoemission an Nanospitzen zu untersuchen und Attosekundenelektronenpulse zu erzeugen und zu messen. Mit Hilfe dieser Pulse wollen wir Elektronenenergien im Anwendungsbereich der niederenergetischen Elektronenbeugung erreichen und die Möglichkeit erforschen, die Grenzen der zeitaufgelösten Elektronenmikroskopie in den Attosekundenbereich zu verschieben. Die eng verknüpfte Arbeit von Experiment und Theorie soll die Rolle von kollektiven Vielteilchen- und Quanteneffekten in der zugrunde liegenden Starkfeldwechselwirkung aufdecken.

Kooperation mit Projekten

S01, S02, S03, S04, S06, W01, W03, W04, W05, W06, W07

Projektleitung

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

Prof. Thomas Fennel
Tel.: +49 (0)381 498 6815
Email: thomas.fenneluni-rostockde

Institution

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

Publikationen

  • Cross-Process Interference in Single-Cycle Electron Emission from Metal Needle Tips
    A. Herzig, P. Hommelhoff, E. Goulielmakis, T. Fennel and L. Seiffert
    Phys. Rev. Lett. 136, 066904 (2026)
     
  • Attosecond physics in optical near fields
    J. Heimerl, S. Meier, A. Herzig, F.L. Hoffmann, L. Seiffert, D.M.B. Lesko, S. Hillmann, S. Wittigschlager, T. Weitz, T. Fennel and P. Hommelhoff
    Nat. Phys. 21, 1893–1898 (2025)
     
  • 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)
     
  • Melting, Bubblelike Expansion, and Explosion of Superheated Plasmonic Nanoparticles
    S. Dold, T. Reichenbach, A. Colombo, J. Jordan, I. Barke, P. Behrens, N. Bernhardt, J. Correa, S. Düsterer, B. Erk, T. Fennel, L. Hecht, A. Heilrath, R. Irsig, N. Iwe, P. Kolb, B. Kruse, B. Langbehn, B. Manschwetus, P. Marienhagen, F. Martinez, K.H. Meiwes-Broer, K. Oldenburg, C. Passow, C. Peltz, M. Sauppe, F. Seel, R.M.P. Tanyag, R. Treusch, A. Ulmer, S. Walz, M. Moseler, T. Möller, D. Rupp, and B. von Issendorff
    Phys. Rev. Lett. 134(13), 136101 (2025)
     
  • Carrier-envelope-phase-independent field sampling of single-cycle transients using homochromatic attosecond streaking
    H.Y. Kim, Z. Pi and E. Goulielmakis
    Opt. Lett. 50(4), 1093-1096 (2025)
     
  • Spectroscopic Signatures of Plasmonic Near-Fields on High-Harmonic Emission
    S.A. Jalil, K.M. Awan, J. Baxter, G. Bart, D.N. Purschke, T. Fennel, D.M. Villeneuve, A. Staudte, P. Berini, T. Brabec, L. Ramunno, and G. Vampa
    Laser Photonics Rev 17(12), 2300448 (2023)
     
  • Generation of Large Vortex-Free Superfluid Helium Nanodroplets
    A. Ulmer, A. Heilrath, B. Senfftleben, S.M.O. O'Connell-Lopez, B. Kruse, L. Seiffert, K. Kolatzki, B. Langbehn, A. Hoffmann, T.M. Baumann, R. Boll, A.S. Chatterley, A. De Fanis, B. Erk, S. Erukala, A.J. Feinberg, T. Fennel, P. Grychtol, R. Hartmann, M. Ilchen, M. Izquierdo, B. Krebs, M. Kuster, T. Mazza, J. Montaño, G. Noffz, D.E. Rivas, D. Schlosser, F. Seel, H. Stapelfeldt, L. Strüder, J. Tiggesbäumker, H. Yousef, M. Zabel, P. Ziolkowski, M. Meyer, Y. Ovcharenko, A.F. Vilesov, T. Möller, D. Rupp and R.M.P. Tanyag
    Phys. Rev. Lett. 131(7), 076002 (2023)
     
  • Efficient Indirect Interatomic Coulombic Decay Induced by Photoelectron Impact Excitation in Large He Nanodroplets
    L. Ben Ltaief, K. Sishodia, S. Mandal, S. De, S. R. Krishnan, C. Medina, N. Pal, R. Richter, T. Fennel and M. Mudrich
    Phys. Rev. Lett. 131(2), 023001, (2023)
     
  • Tracing attosecond electron emission from a nanometric metal tip
    P. Dienstbier, L. Seiffert, T. Paschen, A. Liehl, A. Leitenstorfer, T. Fennel und P. Hommelhoff 
    Nature 616, 702-706 (2023)
     
  • Three-dimensional femtosecond snapshots of isolated faceted nanostructures
    A. Colombo, S. Dold, P. Kolb, N. Bernhardt, P. Behrens, J. Correa, S. Düsterer, B. Erk, L. Hecht, A. Heilrath, R. Irsig, N. Iwe, J. Jordan, B. Kruse, B. Langbehn, B. Manschwetus, F. Martinez, K.-H. Meiwes-Broer, K. Oldenburg, C. Passow, C. Peltz, M. Sauppe, F. Seel, R. M. P. Tanyag, R. Treusch, A. Ulmer, S. Walz, T. Fennel, I. Barke, T. Möller, B. von Issendorff and D. Rupp
    Science Advances 9(8), eade5839 (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)