SS21

Lehrinhalte:

Nichtlineare Licht-Materie-Wechselwirkung: von Ein-Photonen- zu Mehr-Photonen-Prozessen. Die elektronische Antwort auf starke niederfrequente Felder: optisches Tunneln und der Keldysh-Formalismus. Ionisation oberhalb der Schwelle (Above-threshold ionization) und verwandte Phänomene. Elektronenbewegung nach Starkfeldionisation und ihre Folgen: Erzeugung hoher Harmonischer, laserinduzierte Elektronenbeugung und Holographie, korrelierte Multi-Elektronenprozesse. Ionisation in zirkular polarisierten Laserfeldern und die Erzeugung von Attosekunden-spinpolarisierten Elektronenstrahlen. Die Attouhr und das Tunnelzeitproblem. Hohe-Harmonische-Spektroskopie an Atomen und Molekülen: Kombination von räumlicher Sub-Ångström und zeitlicher Sub-Femtosekunden Auflösung. Erzeugung und Charakterisierung von Attosekundenpulsen und -pulszügen. Zeitaufgelöste Spektroskopie der Elektronendynamik mit Attosekundenpulsen. Ultraschnelle Chiralität: das Induzieren und Nachweisen von Elektronenströmen in chiralen Molekülen, extrem effiziente chirale Unterscheidung von Molekülen. Entwicklung der Attosekunden-Spektroskopie von Atomen und Molekülen zu Festkörpern: hin zur volloptischen Abbildung von topologischen Eigenschaften und Phasenübergängen.

Nonlinear light-matter interaction: from one-photon to multi-photon processes. Electronic response to strong low-frequency fields: optical tunnelling and the Keldysh formalism. Above threshold ionization and related phenomena. Electron motion after strong-field ionization and its consequences: high harmonic generation, laser-induced electron diffraction and holography, correlated multi-electron processes. Ionization in circularly polarized fields and generation of attosecond spin-polarized electron beams. Attoclock and the tunnelling time problem. High harmonic spectroscopy in atoms and molecules: combining sub-angstrom spatial and sub-femtosecond temporal resolution. Generation and characterization of attosecond pulses and pulse trains. Time-resolved spectroscopy of electron dynamics using attosecond pulses. Ultrafast chirality: inducing and detecting electron currents in chiral molecules, extremely efficient chiral discrimination of molecules. Evolution of attosecond spectroscopy from atoms and molecules to solids: towards all-optical imaging of topological properties and phase transitions.