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DFG project 281310551

SOLSTICE - Festkörper in starken terahertz und infrarotenTräger-Einhüllende phasenstabilen Wellenformen

CoordinatorProfessor Dr.-Ing. Franz Xaver Kärtner ; Professor Dr. Angel Rubio
Grant period2015 - 2023
Funding bodyDeutsche Forschungsgemeinschaft
 DFG
IdentifierG:(GEPRIS)281310551

⇧ SPP 1840: Quantum Dynamics in Tailored Intense Fields (QUTIF) ⇧

Note: Elektronendynamik in kondensierter Materie und Nanosystemen, von Lichtwellen innerhalb eines optischen Zyklusgetrieben, ist an der Vorfront der Attosekundenwissenschaft, die ursprunglich in Atomen und Molekulen untersucht wurde. Die Anpassung von Attosekunden-Messtechniken mit dem Ziel, die schnellste Elektronendynamik in der Fülle von bekannten Festkörpern und neuen Quantenmaterialien zu beobachten und zu kontrollieren, ist äußerst vielversprechend für zahlreiche grundlegende, wissenschaftliche Erkenntisse. Diese sind auch für potentielle Zukunftstechnologien wie die aufkommende elektronische Signalverarbreitung mit PHz Bandbreiten oder die Starkfeld-Optoelektronik von großem Interesse.In der zweiten Förderperiode des SOLSTICE-Projekts beabsichtigen wir, unsere laufenden Forschungsarbeiten an Festkörpern, die mit starken THz-Feldern und phasenstabilen, maßgeschneiderten infraroten Wellenformen bestrahlt werden, weiterzufuhren. Insbesondere möchten wir mit Untersuchungen der hohen Harmonischen Erzeugung (HHG), die ein Grundstein der Attosekundenwissenschaft ist, und hier als Musterbeispiel eines nichtperturbativen Starkfeldprozesses dient, die physikalischen Gemeinsamkeiten und Unterschiede im Vergleich zum entsprechenden Prozess in atomaren und molekularen Gasen tiefergehend beleuchten. Der wichtigste Aspekt ist, völlig neuartige Möglichkeiten, die durch maßgeschneiderte intensive IR-THz-Felder sowie durch davon abgeleitete Attosekunden-XUV-Quellen ermöglicht werden, für fortgeschrittene Spektroskopie-anwendungen zu erkunden.In diesem experimentellen/theoretischen Projekt, in dem wir HHG Experimente mit ab-initio Simulationen basierend auf zeitabhängiger Dichtefunktionaltheorie (TDDFT) kombinieren, möchten wir HHG von Halbleitern und Isolatoren zu komplexeren Festkörpern erweiteren, dazu gehören zweidimensionale (2D) Materialien, stark korrelierte Materialien sowie topologische Isolatoren. Dies Projekt wird daher neue Wege beschreiten, in dem es die Starkfeld-Attosekundenphysik mit der Mott-Hubbard-Physik zusammenbringt. Polarisationszustands-aufgelöste HHG-Spektroskopie, mit ihrer inhärenten sub-Zyklen-Sensitivität auf elektronische und strukturelle Dynamik, wird neue Richtungen in der Ultrakurzzeitspektroskopie von Quantenmaterialien eröffnen. Wir werden „perfekte Wellenformen“ für atom-ähnliche HHG von 2D Materialien synthetisieren und mit dem Pendant in der Gasphase vergleichen. Wir wollen auch neue Möglichkeiten zur Symmetriekontrolle durch THz-Dressing ausloten, die sich in der HHG von Kristallen manifestiert. Zudem ermöglicht zeitaufgelöste Spektroskopie mit isolierten Attosekunden-XUV-Pulsen und optischen sub-zyklen Wellenformen die Untersuchung der Dynamik in Materialien mit starken exzitonischen Effekten, wie beispielsweise 2D Materialien.Neben grundlegenden physikalischen Fragen, führen unsere Forschungsaktivitäten auch zu neuen kompakten Festkörper-basierte Attosekunden-XUV-Quellen und VUV/XUV-Quellen.
   

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Femtosecond phase control in high-field terahertz-driven ultrafast electron sources
Optica 6(7), 872－877 () [10.1364/OPTICA.6.000872]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Journal Article  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;
Polarization-state-resolved high-harmonic spectroscopy of solids
Nature Communications 10, 1319 () [10.1038/s41467-019-09328-1]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Contribution to a conference proceedings/Contribution to a book  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;
Compact THz Accelerators: From Fiction to Reality
43rd International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, IRMMW-THz 2018, NagoyaNagoya, Japan, 9 Sep 2018 - 14 Sep 20182018-09-092018-09-14 IEEE 1-3 () [10.1109/IRMMW-THz.2018.8510463]  GO  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Characterization of Polarization-Dependent Emittance From an Array of Au Nanorods using Velocity Map Imaging Spectrometer
9th International Particle Accelerator Conference, IPAC'18, VancouverVancouver, Canada, 29 Apr 2018 - 4 May 20182018-04-292018-05-04 Geneva : JACoW Publishing 1612-1614 () [10.18429/JACOW-IPAC2018-TUPML031]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Journal Article  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;
Molecular polarizability anisotropy of liquid water revealed by terahertz-induced transient orientation
Nature Communications 9(1), 2142 () [10.1038/s41467-018-04481-5]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Velocity-Map Imaging for Emittance Characterization of Multiphoton Electron Emission from a Gold Surface
Physical review applied 9(4), 044018 () [10.1103/PhysRevApplied.9.044018]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Segmented terahertz electron accelerator and manipulator (STEAM)
Nature photonics 12, 336 - 342 () [10.1038/s41566-018-0138-z]  GO Embargoed OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Acceleration of electrons in THz driven structures for AXSIS
Nuclear instruments & methods in physics research / A 909, 27 - 32 () [10.1016/j.nima.2018.01.074]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Publisher Correction: Ellipticity dependence of high-harmonic generation in solids originating from coupled intraband and interband dynamics
Nature Communications 8(1), 1946 () [10.1038/s41467-017-01768-x]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Ellipticity dependence of high-harmonic generation in solids originating from coupled intraband and interband dynamics
Nature Communications 8(1), 745 () [10.1038/s41467-017-00764-5]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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 Record created 2023-01-19, last modified 2024-04-26
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