Grafen ist im Alltag im Grunde ein Kohlenstofffilm mit „sehr guter Leitfähigkeit“ – das Laserphysik-Team der Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) setzt ihm mit sehr kurzen Laserpulsen eine zirkular polarisierte Anregung auf, und er „lebt“ für einen kurzen Moment in der Richtung topologischer Isolatoren: Das Energiespektrum wird aufgespalten, die Elektronen werden in ein schmales Band hineingedrängt, wo sie gewissermaßen im Kreis laufen – wie Menschen, die auf einer Eislaufbahn in dieselbe Richtung drehen.

Der Knackpunkt liegt in „Nature Physics“ (DOI 10.1038/s41567-026-03429-7): Mit dem ersten Bündel zirkular polarisierten Lichts bei etwa 1550 nm wird das Graphen in einen Floquet-Zustand versetzt; legt man anschließend ein zweites Lichtbündel darüber, das phasenverriegelt ist und dessen Frequenz genau verdoppelt wird (775 nm), kann man – ähnlich wie mit einem „Lichtpunkt“ – einen Teil der Elektronen in ein anderes Band katapultieren und so schnell die Berry-Krümmung „verdrehen“. Die Pressemeldung sagt außerdem, dass mit derselben Lichtkonfiguration die Träger selektiert werden können, die eher den „Roten“ und „Blauen“ Teams entsprechen – zwei Sets von Ladungsträgern mit gleicher Energie, aber unterschiedlichen Tälern (Valleys). Theoretisch kann ein Kanal dabei bis zu doppelt so viele Informationen verarbeiten. Das ist ein Experiment der ultraschnellen Optik – keine bereits massenproduzierte optisch steuerbare Chips.

Unabhängige Gegenprüfung: Die FAU-Pressemeldung (2026-09-16, „Das Elektronen-Eisfeld“) stimmt mit derselben Darstellung überein; phys.org / Scienmag übernehmen die gleiche Studie. Auf theoretischer Seite ist die Zusammenarbeit mit der Gruppe von Ofer Neufeld am Technion beteiligt.

Abbildung: Foto des Graphenchips von Lesko et al. + schematische Darstellung der Floquet-Anregung durch das FAU-Laserphysik-Team; keine KI
Datenstand: Nature Physics DOI 10.1038/s41567-026-03429-7; FAU-Pressemeldung 2026-09-16 #物理 #石墨烯 #科研