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石墨烯中电子轨迹的相干控制

发布:laserbeam    |    2018-11-26 13:01    阅读:417
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近日,德国埃尔朗根—纽伦堡大学物理系的Peter Hommelhoff小组发布了他们关于石墨烯中相干电子动力学的最新成果。在该研究中,石墨烯与两个偏振方向互相垂直的少周期激光脉冲的电场波形相互作用。在先前2017年的一篇论文中 [Higuchi et al., Nature 550, 224 (2017)],该小组已经论证了,单个线偏振驱动激光脉冲可以导致亚光学周期的朗道—齐纳量子通道干涉(Landau - Zener quantum path interference),机制是通过石墨烯能带中电子的带内运动(intraband motion)和带间跃迁(interband transition)的结合。

在最新发表的工作中,研究者们又引入了一束额外的受控激光脉冲,与原来的驱动脉冲偏振方向垂直,并观察随后的电子动力学。两个脉冲之间的相对延迟是用来控制电子轨迹的可调参数,从而综合地探索石墨烯中完整的二维倒格子空间。两束激光之间的相对相位可以影响倒格子空间中的电子轨迹,例如在有些相对相位下,电子轨迹可能发生扭曲畸变,从而抑制由原驱动激光脉冲引起的量子通道干涉效应。

有趣的是,这种二维导体中基于强场的复杂物质波操控仅仅需要高重复频率的激光振荡器来驱动,而不必使用更为复杂和昂贵的激光放大系统。

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