超快光谱

使用的光脉冲,1000000000秒的1000000长,这个研究项目努力理解和控制的动力和机制的复杂凝聚态系统。发展超快光谱的新方法允许我们推的极限可以揭示和理解复杂的物质系统在物理、化学和生物学。

从小说量子材料,可能是未来低能电子技术的基础,长期问题的理解高温超导、光合作用的机制,超快光谱提供新见解在一系列材料,有可能在未来发挥主要部分的技术。

我们的研究项目

弗洛凯工程bandstructure的二维材料

二维材料的出现,与石墨烯的发现开始,打开门一个巨大范围的新的物理和新奇的量子物质的阶段。将这些材料与弗洛凯工程相结合,它使用一个周期场改变bandstucture开车,到那时,就能实现控制和开关材料的属性。

我们使用的飞秒激光脉冲驱动二维过渡金属dichalcogenides Floquet-Bloch州和石墨烯。我们可以用随后的飞秒脉冲,探测这些系统包括利用我们多维相干光谱遵循一致的动力学通过弗洛凯的打开/关闭状态。

在新阶段的物质重要的潜在应用在未来的低能电子技术二维拓扑绝缘体。这些材料是绝缘的大部分但边缘能够维持电流没有抵抗。我们正在扩展的思想弗洛凯工程在二维材料相变驱动拓扑—也就是说,开车2 d材料从一个微不足道的绝缘子拓扑绝缘体,反之亦然。这种类型的相变对拓扑绝缘体的潜在应用非常重要在未来低能电子技术和探索这些过程在一个超快时间尺度发展的理解,可以使之成为现实。

二维材料和异质结构

自诺贝尔奖得主,发现石墨烯(一张二维的碳原子,1原子厚度)在2006年,出现了快速增长对石墨烯的研究和其他二维材料的和多样化的属性。有很多,在这些材料仍然是未知的,我们正在使用飞秒激光器和超快光谱技术来揭示电子之间的相互作用的细节,洞,激子和底层带结构在这些新颖的二维材料。

通过叠加不同的二维材料可以意识到截然不同的属性。例如,两层石墨烯堆叠在正确的角度可以成为超导体。越来越多的2 d材料可用,新组合常常揭示新物理。我们专注于激子的材料和土层的潜力激子形成超流体,可能导致电荷流无阻力和潜在的未来的低能电子技术。

我们正在使用的超快光谱和显微技术,理解不了这些材料,我们可以控制层之间的耦合以及这如何对合成的动态激子的影响。这反过来将有助于实现的新方法利用这些2 d材料系统未来的设备应用程序。