Nanofysik och icke-linjär optik

Forskningen inom vår enhet handlar om materialfysik, kvantfysik, icke-linjär optik och kvantkemi.

Metoderna vi använder är främst klassisk molekylär dynamik, densitetsfunktionsteori, icke-linjär Schrödinger-ekvation och icke-linjär dynamik för mikroresonatorer. Resultaten av vår forskning kan tillämpas för materialtillväxt, kvantinformation, spinntronik, optik och fotonik. Vi använder anläggningar på Nationella Superdatorcentret (NSC) i Linköping. Vi undervisar i grundläggande och specialkurser i teoretisk fysik för grund- och forskarnivå.

Aktuella projekt
Visa/dölj innehåll

Teoretisk modellering av elektrontillstånd och transport i lågdimensionella nanokomponenter i halvledarmaterial som t ex GaAs/GaAlAs

Iryna Yakymenko, Karl-Fredrik Berggren och Ivan Yakimenko

Vårt nuvarande arbete behandlar effekterna av geometri och spinn på magnetisk fokusering av elektroner i halvledarstrukturer, elektroninteraktioner vid bildning av lokala tillstånd och spinnsgitter. Experimentell upptäckt av fraktionerade kvanttillstånd utan ett magnetfält i fallet med svag begränsningspotential och en låg elektrondensitetsregim har pekat på den begynnande bildningen av en Wigner-kristall. Därför är projektmålet att studera möjligheten till Wigner-kristallisation i kvanttråd i fallet med en svag begränsning, att förklara ursprunget till fraktionerade kvanttillstånd vid noll magnetfält och att studera elektrontransport och konduktansavvikelser för experimentell begränsning styrka och elektrondensitet. Vidare kommer vi att överväga möjlig tillämpning av fraktionerade kvanttillstånd för kvantinformation och databehandling. Projektet stöds av Carl Trygger-stiftelsen för vetenskaplig forskning. Projektet är baserat på fortlöpande samverkan med Prof Sir Michael Pepper och Dr Sanjeev Kumar vid Nanotechnology Laboratory, Univeristy College UCL, London, angående relaterade experiment och tolkning av dessa.

Dynamik hos frekvenskammar med kubiska och kvadratiska icke-linjäriteter

Tobias Hansson

Optiska frekvenskammar är koherenta laserljuskällor med stor spektralbredd som kan liknas vid en optisk linjal. Utvecklingen av frekvenskammar har revolutionerat precisionsmätning av frekvenser och belönades 2005 med Nobelpriset i fysik. Tillämpningar av optiska frekvenskammar finns inom flera områden som spektroskopi, optiska klockor och telekommunikation. Vår forskning har som mål att utveckla teoretiska modeller och studera den icke-linjär dynamiken för nya typer av mikroresonator baserade frekvenskammar med kubiska och kvadratiska icke-linjäriteter. Projektet finansieras av Vetenskapsrådet.

Grundprincip för generering av kvadratiska frekvenskammar genom kaskad av trevågsmixningsprocesser. Illustration av frekvensspektrum och energinivådiagram för pump, signal och idler frekvenser. SHG – Second Harmonic Generation, OPO – Optical Parametric Oscillation, SFG – Sum Frequency Generation.

Kontakt
Visa/dölj innehåll

Tillbaka till Teoretisk fysik
Visa/dölj innehåll