Subzyklen-Dynamik von Dirac-Fermionen in topologischen Isolatoren

Mit phasenstarren infraroten Lichtimpulsen werden topologisch geschützte Dirac-Fermionen auf Zeitskalen kürzer als ein Lichtzyklus untersucht und kontrolliert. Nach dem Prinzip der Lichtwellenelektronik beschleunigen wir Dirac-Fermionen ballistisch mit der optischen Trägerwelle, um neue quasi-relativistische Quantendynamik zu beobachten, wie z.B. Berry-Krümmungseffekte, Zitterbewegung und Lichtwellen-Spintronik. Über die Einteilchendynamik hinaus erforschen wir kollektive Anregungen, wie verlustarme Dirac-Plasmon-Polaritonen, und steuern ihre lineare und nichtlineare Antwort in TI-Nanostrukturen mittels ultraschneller Nanoskopie direkt in Raum und Zeit.