Optoelectronic THz ratchets in two-dimensional metamaterials

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Series of the University of Regensburg:	Dissertationsreihe Physik
Date:	13 March 2025
Referee:	Prof. Dr. Sergey D. Ganichev
Date of exam:	5 March 2025
Institutions:	Physics > Institute of Experimental and Applied Physics Physics > Institute of Experimental and Applied Physics > Professor Ganichev > Group Sergey Ganichev
Projects:	SFB 1277: Emergente relativistische Effekte in der Kondensierten Materie: Von grundlegenden Aspekten zu elektronischer Funktionalität Funded by: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (314695032)
Projects (Historical):	SFB 1277: Emergente relativistische Effekte in der Kondensierten Materie: Von grundlegenden Aspekten zu elektronischer Funktionalität
Keywords:	Terahertz, Optoelektronik, Ratschen
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 530 Physics
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	75210

Abstract (English)

This thesis investigates ratchet photosignals - the conversion of an ac electric field into a dc electric current - generated by a THz laser. The studied samples are based on monolayer graphene or ferromagnetic metals, with both featuring a 2D external structure, and thus they have to be considered as metamaterials. The work examines the photosignal upon variation of the polarisation state of ...

Abstract (English)

This thesis investigates ratchet photosignals - the conversion of an ac electric field into a dc electric current - generated by a THz laser. The studied samples are based on monolayer graphene or ferromagnetic metals, with both featuring a 2D external structure, and thus they have to be considered as metamaterials. The work examines the photosignal upon variation of the polarisation state of the radiation, applied magnetic fields, and applied gate voltages. The experimental results are supported by both phenomenological and microscopic theories

Translation of the abstract (German)

In dieser Arbeit werden Ratschen Photosignale - die Umwandlung von elektrischen AC Feldern zu elektrischen DC Strömen- untersucht, die von einem THz-Laser erzeugt werden. Die untersuchten Proben basieren auf Monolagen-Graphen oder ferromagnetischen Metallen, die beide eine zweidimensionale externe Struktur aufwiesen und somit als Metamaterialien betrachtet werden müssen. Die Arbeit untersucht ...

Translation of the abstract (German)

In dieser Arbeit werden Ratschen Photosignale - die Umwandlung von elektrischen AC Feldern zu elektrischen DC Strömen- untersucht, die von einem THz-Laser erzeugt werden. Die untersuchten Proben basieren auf Monolagen-Graphen oder ferromagnetischen Metallen, die beide eine zweidimensionale externe Struktur aufwiesen und somit als Metamaterialien betrachtet werden müssen. Die Arbeit untersucht das Photosignal in Abhängigkeit von der Polarisation der Strahlung, angelegten Magnetfeldern und angelegten Gate-Spannungen. Die experimentellen Ergebnisse werden sowohl durch phänomenologische als auch durch mikroskopische Theorien gestützt.

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