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Promotionsvortrag Physik: Attosecond electron dynamics in graphene and graphene-based interfaces

Mar 04
4. March 2020 11:00 - 12:00
SRLP 0.179, LS für Laserphysik, Staudtstr. 1, Erlangen

Einladung zum Promotionsvortrag von: Herrn Christian Heide

Graphen ist ein ideales Material um lichtfeldgetriebene Elektronendynamik in einem leitfähigen Material zu untersuchen. Unter Einfluss eines starken optischen Feldes sind Intrabandbewegungen und Interbandübergänge in Graphen gekoppelt. Im Extremfall kann dies zu Landau-Zener-Übergängen vom Valenz- in das Leitungsband oder umgekehrt führen. Wir zeigen hier erstmals experimentell voll kohärente Dynamik von Elektronen in Graphen, die wir mit phasenkontrollierten extrem kurzen Laserpulsen treiben können. Insbesondere zeigen wir erstmals Landau-Zener-Stückelberg-Interometrie und damit Starkfeldphysik in einem leitfähigen Material. Weiterhin können wir mit Hilfe der Polarisation der Laserpulse Elektronentrajektorien im Material lenken.
Im zweiten Teil des Vortrags gehen wir der Frage nach, wie schnell Elektronen über eine Materialschnittstelle transferiert werden können. Dazu verwenden wir wiederum Graphen, das auf Siliziumkarbid eine funktionelle Schottky-Schnittstelle bildet. Wir können zeigen, dass Elektronen innerhalb von 300 Attosekunden von einem zum anderen Material transferiert werden. Dabei handelt es sich um den schnellsten jemals gemessenen Ladungstransfer zwischen zwei Festkörpern, den wir mit einer neuen, auf sättigbarer Absorption basierenden Methode vermessen haben.
Beide Ergebnisse, die kohärente Kontrolle von Strom in Graphen wie auch der attosekundenschnelle Ladungstransfer über einen atomar dünnen Kontakt, können für zukünftige Elektronik mit Treiberfrequenzen bis in den Petahertzbereich hinein essentiell werden.

(Vortrag auf Deutsch)

Dem Vortrag schließt sich eine Diskussion von 15 Minuten an. Vortrag und Diskussion sind öffentlich. Diesen Verfahrensteilen folgt ein nicht öffentliches Rigorosum von 45 Minuten.