Kontrolle von Floquet-Zuständen auf ultrakurzen Zeitmaßstäben

Das Aufkommen der ultrakurzen Laserwissenschaft bietet die einzigartige Möglichkeit, Floquet-Engineering mit extremer Zeitauflösung zu kombinieren und die optische Kontrolle von Materie weiter in den Petahertz-Bereich zu verschieben. Was jedoch der kürzeste Treibimpuls ist, für den Floquet-Zustände realisiert werden können, bleibt eine ungelöste Frage und schränkt somit die Anwendung der Floquet-Theorie auf Pulse ein, die aus vielen optischen Zyklen bestehen. Hier ionisierten wir Ne-Atome mit einigen Femtosekunden-Pulsen mit ausgewählter Zeitdauer und zeigen, dass ein Floquet-Zustand bereits mit einem treibenden Feld beobachtet werden kann, das nur 10 Zyklen dauert. Für kürzere Pulse, bis zu 2 Zyklen, kann die endliche Lebensdauer des angeregten Zustands immer noch anhand eines analytischen Modells, das auf der Floquet-Theorie basiert, erklärt werden. Indem wir nachweisen, dass die Amplitude und Anzahl der floquetähnlichen Nebenbänder im Photoelektronenspektrum nicht nur mit der Intensität und Frequenz des treibenden Laserimpulses, sondern auch mit seiner Dauer gesteuert werden können, fügen unsere Ergebnisse einen neuen Hebel zum Werkzeugkasten des Floquet-Engineerings hinzu.