Dynamics of electrons in strongly driven Dirac systems: From Floquet oscillations to high-harmonic generation
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Beschreibung
Die Wechselwirkung von Licht mit Materie ist ein wichtiges Werkzeug, um die Eigenschaften neuartiger Materialien zu entschlüsseln. In dieser Arbeit untersuchen wir die Elektronendynamik, die durch zeitperiodisches Treiben und ultrakurze Laserpulse in effektiven Dirac-Systemen, wie Graphen und den Oberflächenzuständen von topologischen Isolatoren, induziert wird. Wir sagen voraus, dass sogenannte Floquet-Oszillationen auftreten, wenn ein statisches elektrisches Feld Elektronen durch die Floquet-Bandstruktur treibt, die durch das zeitperiodische Treiben erzeugt wird. Dieses Phänomen ist ein Analogon der Bloch-Oszillationen in räumlich periodischen Gittern. Darüber hinaus untersuchen wir die Strahlung höherer harmonischer Ordnung, die von Oberflächenzuständen topologischer Isolatoren in Wechselwirkung mit ultrakurzen, starken Laserpulsen emittiert wird. Wir entwickeln eine neue Simulationsmethode, die auf der Zeitentwicklung von Wellenpaketen basiert und den Fermi-See berücksichtigt. Unsere Ergebnisse zeigen den Einfluss der Berry-Krümmung auf das emittierte Spektrum, und wir finden eine Suszeptibilität der Spektren für externe Magnetfelder.
Autor*in
Vanessa Junk
Themen in »Dynamics of electrons in strongly driven Dirac systems: From Floquet oscillations to high-harmonic generation«
light-matter interaction topological insulators graphene