Attosecond physics, free electron quantum optics, photon generation and radiation biology with the accelerator on a photonic chip

Projektinformationen

AccelOnChip

ID Finanzhilfevereinbarung: 884217

DOI

10.3030/884217

Projekt abgeschlossen

EK-Unterschriftsdatum 9 Juni 2020

Startdatum 1 Oktober 2020

Enddatum 30 September 2025

Finanziert unter

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Gesamtkosten

€ 2 498 507,50

EU-Beitrag

€ 2 498 507,50

Koordiniert durch

FRIEDRICH-ALEXANDER-UNIVERSITAET ERLANGEN-NUERNBERG
Germany

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Veröffentlichungen

Peer reviewed articles (32)

Strong-Field Bloch Electron Interferometry for Band-Structure Retrieval

Autoren: Tobias Weitz, Christian Heide, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 132, 2025, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.132.206901

Imaging the field inside nanophotonic accelerators

Autoren: Tal Fishman, Urs Haeusler, Raphael Dahan, Michael Yannai, Yuval Adiv, Tom Lenkiewicz Abudi, Roy Shiloh, Ori Eyal, Peyman Yousefi, Gadi Eisenstein, Peter Hommelhoff, Ido Kaminer
Veröffentlicht in: Nature Communications, Ausgabe 14, 2023, ISSN 2041-1723
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-023-38857-z

Weak measurements and quantum-to-classical transitions in free electron–photon interactions

Autoren: Yiming Pan, Eliahu Cohen, Ebrahim Karimi, Avraham Gover, Norbert Schönenberger, Tomáš Chlouba, Kangpeng Wang, Saar Nehemia, Peter Hommelhoff, Ido Kaminer, Yakir Aharonov
Veröffentlicht in: Light: Science & Applications, Ausgabe 12, 2023, ISSN 2047-7538
Herausgeber: {Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/s41377-023-01292-2

Inverse-Designed Narrowband THz Radiator for Ultrarelativistic Electrons

Autoren: Benedikt Hermann; Urs Haeusler; Gyanendra Yadav; Adrian Kirchner; Thomas Feurer; Carsten Welsch; Peter Hommelhoff; Rasmus Ischebeck
Veröffentlicht in: ACS Photonics, 2022, ISSN 2330-4022
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.1c01932

Optical current generation in graphene: CEP control vs. ω + 2ω control

Autoren: Christian Heide, Tobias Boolakee, Timo Eckstein und Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Nanophotonics, 2021, ISSN 2192-8614
Herausgeber: De Gruyter
DOI: 10.1515/nanoph-2021-0236

Diamond-based dielectric laser acceleration

Autoren: Tomas Chlouba; Roy Shiloh; Pontus Forsberg; Mathias Hamberg; Mikael Karlsson; Martin Kozák; Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Optics Express, 2022, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.442752

Strong-field electron emission from gold needle tips

Autoren: Jonas Heimerl, Stefan Meier, Adrian Kirchner, Tobias Weitz, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Journal of Vacuum Science & Technology B, Ausgabe 41, 2023, ISSN 2166-2754
Herausgeber: AVS Science and Technology Society
DOI: 10.1116/6.0002916

Deep learning-based spatiotemporal multi-event reconstruction for delay line detectors

Autoren: Marco Knipfer, Stefan Meier, Tobias Volk, Jonas Heimerl, Peter Hommelhoff, Sergei Gleyzer
Veröffentlicht in: Machine Learning: Science and Technology, Ausgabe 5, 2024, Seite(n) 025019
Herausgeber: Machine Learning Science and Technology
DOI: 10.1088/2632-2153/ad3d2d

A Gold Needle Tip Array Ultrafast Electron Source with High Beam Quality

Autoren: Leon Brückner, Constantin Nauk, Philip Dienstbier, Constanze Gerner, Bastian Löhrl, Timo Paschen, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Nano Letters, 2024, ISSN 1530-6984
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c00870

Tracing attosecond electron emission from a nanometric metal tip

Autoren: Dienstbier P., Seiffert L., Paschen T., Liehl A., Leitensdorfer A., Fennel T., Hommelhoff P.
Veröffentlicht in: Nature, 2023, ISSN 0028-0836
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41586-023-05839-6

Experimental considerations in electron beam transport on a nanophotonic chip using alternating phase focusing

Autoren: Roy Shiloh, Tomáš Chlouba, and Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Journal of Vacuum Science & Technology B, 2021, ISSN 2331-1754
Herausgeber: American Institute of Physics
DOI: 10.1116/6.0001598

Auto-ponderomotive beam guiding up to 9.5 keV

Autoren: F. D. F. Schmidt-Kaler, J. Walther, M. Seidling, R. Zimmermann, P. Hommelhoff
Veröffentlicht in: Journal of Vacuum Science & Technology B, Ausgabe 43, 2025, ISSN 2166-2754
Herausgeber: AVS Science and Technology Society
DOI: 10.1116/6.0004293

Light-field control of real and virtual charge carriers

Autoren: Boolakee T, Heide C, Garzón-Ramírez A, Weber HB, Franco I, Hommelhoff P
Veröffentlicht in: Nature, 2022, ISSN 0028-0836
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41586-022-04565-9

Ultrafast Strong-Field Electron Emission and Collective Effects at a One-Dimensional Nanostructure

Autoren: Timo Paschen; Ryan Roussel; Lennart Seiffert; Björn Kruse; Christian Heide; Philip Dienstbier; Joshua Mann; James Rosenzweig; Thomas Fennel; Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: ACS Photonics, 2023, ISSN 2330-4022
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.2c01551

Coulomb interactions and the spatial coherence of femtosecond nanometric electron pulses

Autoren: Stefan Meier; Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: ACS Photonics, 2022, ISSN 2330-4022
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.2c00839

Coherent nanophotonic electron accelerator

Autoren: Tomáš Chlouba, Roy Shiloh, Stefanie Kraus, Leon Brückner, Julian Litzel, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Nature, Ausgabe 622, 2023, Seite(n) 476-480, ISSN 0028-0836
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41586-023-06602-7

Imprinting the quantum statistics of photons on free electrons.

Autoren: Raphael Dahan; Raphael Dahan; Alexey Gorlach; Alexey Gorlach; Urs Haeusler; Urs Haeusler; Aviv Karnieli; Aviv Karnieli; Ori Eyal; Ori Eyal; Peyman Yousefi; Peyman Yousefi; Mordechai Segev; Ady Arie; Ady Arie; Gadi Eisenstein; Gadi Eisenstein; Peter Hommelhoff; Ido Kaminer; Ido Kaminer
Veröffentlicht in: Science, 2021, ISSN 1095-9203
Herausgeber: AAAS
DOI: 10.1126/science.abj7128

Resonating Electrostatically Guided Electrons

Autoren: M. Seidling, F. D. F. Schmidt-Kaler, R. Zimmermann, J. W. Simonaitis, P. D. Keathley, K. K. Berggren, P. Hommelhoff
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 132, 2025, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.132.255001

Optical measurement of the work function and the field reduction factor of metallic needle tips

Autoren: Stefan Meier, Jonas Heimerl, Philip Dienstbier, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Review of Scientific Instruments, Ausgabe 94, 2023, ISSN 0034-6748
Herausgeber: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0165802

Mid-infrared dielectric laser acceleration in a silicon dual pillar structure

Autoren: Leon Brückner, Tomáš Chlouba, Yuya Morimoto, Norbert Schönenberger, Tatsunori Shibuya, Thomas Siefke, Uwe D. Zeitner, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 32, 2024, Seite(n) 28348, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.531071

Particle acceleration using top-illuminated nanophotonic dielectric structures.

Autoren: Roy Shiloh; Tomas Chlouba; Peyman Yousefi; Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Optics Express, 2021, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.420235

Correlations in strong-field-emitted ultrashort electron pulses from metal needle tips

Autoren: Stefan Meier, Jonas Heimerl,Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Laser Physics Letters, Ausgabe 21, 2024, Seite(n) 045301, ISSN 1757-899X
Herausgeber: IOP Publishing - Astro Ltd.

Multiphoton electron emission with non-classical light

Autoren: Jonas Heimerl, Alexander Mikhaylov, Stefan Meier, Henrick Höllerer, Ido Kaminer, Maria Chekhova, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Nature Physics, Ausgabe 20, 2024, Seite(n) 945-950, ISSN 1745-2473
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41567-024-02472-6

Quantum Interference Visibility Spectroscopy in Two-Color Photoemissionfrom Tungsten Needle Tips

Autoren: Ang Li, Yiming Pan, Philip Dienstbier and Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, 2021, ISSN 1079-7114
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.126.137403

Upper Bound for the Quantum Coupling between Free Electrons and Photons

Autoren: Zhexin Zhao
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 134, 2025, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.134.043804

Coherent scattering of an optically modulated electron beam by atoms

Autoren: Yuya Morimoto; Peter Hommelhoff; Lars Bojer Madsen
Veröffentlicht in: Physical Review A, 2021, ISSN 1094-1622
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.103.043110

Atomic real-space perspective of light-field-driven currents in graphene

Autoren: Peter Hommelhoff; Yasushi Shinohara; Yuya Morimoto; Kenichi Ishikawa
Veröffentlicht in: New Journal of Physics, 2022, ISSN 1367-2630
Herausgeber: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/ac5c18

Quantum-Coherent Light-Electron Interaction in a Scanning Electron Microscope.

Autoren: R. Shiloh; T. Chlouba; P. Hommelhoff
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, 2021, ISSN 1079-7114
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.128.235301

Highly Localized Optical Field Enhancement at Neon Ion Sputtered Tungsten Nanotips

Autoren: Timo Paschen, Leon Brückner, Mingjian Wu, Erdmann Spiecker, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Nano Letters, Ausgabe 23, 2023, Seite(n) 7114-7119, ISSN 1530-6984
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01985

Boosting the efficiency of Smith-Purcell radiators using nanophotonic inverse design

Autoren: Haeusler, Urs; Seidling, Michael; Yousefi, Peyman; Hommelhoff, Peter
Veröffentlicht in: ACS Photonics, 2022, ISSN 2330-4022
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.1c01687

Electron phase-space control in photonicchip-based particle acceleration

Autoren: R. Shiloh1,4, J. Illmer1,4, T. Chlouba1,4, P. Yousefi1, N. Schönenberger1,2, U. Niedermayer3, A. Mittelbach1 & P. Hommelhoff1,2
Veröffentlicht in: Nature, 2021, ISSN 1476-4687
Herausgeber: Nature
DOI: 10.1038/s41586-021-03812-9

Few-electron correlations after ultrafast photoemission from nanometric needle tips

Autoren: Stefan Meier, Jonas Heimerl, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: Nature Physics, Ausgabe 19, 2023, Seite(n) 1402-1409, ISSN 1745-2473
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41567-023-02059-7

Conference proceedings (5)

Planar On-Chip Auto-Ponderomotive Devices for Electron Beam Control

Autoren: Franz Schmidt-Kaler, Michael Seidling, Robert Zimmermann, Nils Bode, Fabian Bammes, Lars Radtke, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: 2024 37th International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC), 2024, Seite(n) 1-2
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/ivnc63480.2024.10652402

Coherent Particle Acceleration on a Nanophotonic Chip

Autoren: Leon Bruckner, Tomas Chlouba, Roy Shiloh, Stefanie Kraus, Julian Litzel, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: 2024 37th International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC), 2024, Seite(n) 1-2
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/ivnc63480.2024.10652344

Nanophotonic On-Chip Electron Acceleration

Autoren: Roy Shiloh, Tomáš Chlouba, Stefanie Kraus, Leon Brückner, Julian Litzel, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: 2023 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC), 2023, Seite(n) 1-1
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/cleo/europe-eqec57999.2023.10231666

A Gold Needle Tip Array Ultrafast Electron Source with High Beam Quality

Autoren: Leon Bruckner, Constantin Nauk, Philip Dienstbier, Constanze Gerner, Bastian Lohrl, Timo Paschen, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: 2024 37th International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC), 2024, Seite(n) 1-2
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/ivnc63480.2024.10652446

Lightwave-Driven Valley Control in Graphene

Autoren: Daniel M. B. Lesko, Tobias Weitz, Simon Wittigschlager, Peter Hommelhoff
Veröffentlicht in: CLEO 2024, 2024, Seite(n) FW3I.3
Herausgeber: Optica Publishing Group
DOI: 10.1364/cleo_fs.2024.fw3i.3