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Lange, Christoph ; Maag, Thomas ; Hohenleutner, Matthias ; Baierl, Sebastian ; Schubert, Olaf ; Edwards, E. R. J. ; Bougeard, Dominique ; Woltersdorf, Georg ; Huber, Rupert

Extremely Nonperturbative Nonlinearities in GaAs Driven by Atomically Strong Terahertz Fields in Gold Metamaterials

Artikel

Lange, Christoph, Maag, Thomas, Hohenleutner, Matthias, Baierl, Sebastian, Schubert, Olaf, Edwards, E. R. J., Bougeard, Dominique, Woltersdorf, Georg und Huber, Rupert (2014) Extremely Nonperturbative Nonlinearities in GaAs Driven by Atomically Strong Terahertz Fields in Gold Metamaterials. Physical Review Letters (PRL) 113 (227401).

DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.31031


Zusammenfassung

Terahertz near fields of gold metamaterials resonant at a frequency of 0.88 THz allow us to enter an extreme limit of nonperturbative ultrafast terahertz electronics: Fields reaching a ponderomotive energy in the keV range are exploited to drive nondestructive, quasistatic interband tunneling and impact ionization in undoped bulk GaAs, injecting electron-hole plasmas with densities in excess of ...

Terahertz near fields of gold metamaterials resonant at a frequency of 0.88 THz allow us to enter an extreme limit of nonperturbative ultrafast terahertz electronics: Fields reaching a ponderomotive energy in the keV range are exploited to drive nondestructive, quasistatic interband tunneling and impact ionization in undoped bulk GaAs, injecting electron-hole plasmas with densities in excess of 10(19) cm(-3). This process causes bright luminescence at energies up to 0.5 eV above the band gap and induces a complete switch-off of the metamaterial resonance accompanied by self-amplitude-modulation of transmitted few-cycle terahertz transients. Our results pave the way towards highly nonlinear terahertz optics and optoelectronic nanocircuitry with subpicosecond switching times.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftPhysical Review Letters (PRL)
VerlagAMER PHYSICAL SOC
Open Access ArtSHERPA/RoMEO
Ort der VeröffentlichungCOLLEGE PK
Band113
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels227401
Datum26 November 2014
Veröffentlichungsdatum12 Dez 2014 14:22
InstitutionenPhysik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Huber > Arbeitsgruppe Dominique Bougeard
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Huber > Arbeitsgruppe Dominique Bougeard
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1103/PhysRevLett.113.227401DOI
Stichwörter / KeywordsOPTICAL RECTIFICATION; THZ-PULSE; GENERATION; SEMICONDUCTORS; SPECTROSCOPY; EXCITATION; DYNAMICS; CRYSTAL; PHASE;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-310313
Dokumenten-ID31031

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