Untersuchung der nicht-linearen elektrodynamischen Eigenschaften von Graphen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Sergey Mikhailov
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 104693405

Graphene - ein kürzlich entdecktes zweidimensionales Material, das aus nur einer Atomlage von Kohlenstoffatomen besteht - zeigt eine stark nichtlineare elektromagnetische Antwort in einem breiten Frequenzbereich, von Mikrowellen bis zur Optik. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, eine Quantentheorie der nichtlinearen elektromagnetischen Antwort von Graphen auf homogene und inhomogene elektromagnetische Strahlung zu entwickeln. Die Effekte der Frequenzverdoppelung, Frequenzverdreifachung, Summen- und Differenzfrequenzerzeugung und Vier-Wellen-Mischung sollen untersucht werden. Die Theorie eines vor Kurzem patentierten Graphen-basierten Emitters von Terahertz-Strahlung wird entwickelt. Die Auswirkungen der Plasma-Resonanzen, die nachweislich zu einer starken Erhöhung der höheren Harmonischen führen, sollen untersucht werden. Die Arbeiten werden in enger Zusammenarbeit mit experimentellen Gruppen durchgeführt. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse des Projekts für die Entwicklung von innovativen Graphen-basierten Bauelementen, die vom Mikrowellen- bis zum optischen Frequenzbereich funktionieren, nützlich sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen