Mid-Term Report 2022 Cluster of Excellence ct.qmat

32 ct.qmat AREA A B C D Von Peking nach Bayern: Die Doktorandin Shiyu Huang hat in Dresden ihren Masterabschluss in Materialphysik gemacht und setzt ihre Karriere bei ct.qmat im Bereich topologische Photonik in Würzburg fort. „Auf dieses Forschungsgebiet wurde ich 2021 durch einen Artikel im Magazin Science aufmerksam. Der von ct.qmat-Mitgliedern verfasste Beitrag wurde in den chinesischen Medien vorgestellt. Das weckte mein Interesse für topologische Isolatoren und für Würzburg, das auf diesem Gebiet einen hervorragenden Ruf genießt und in den letzten Jahren bemerkenswerte Erfolge bei topologischen Lasern erzielt hat“, sagt sie. „Dank der hervorragenden Studierenden und Dozent:innen – und vor allem angesichts der Präsenz von ct.qmat – herrscht ein hervorragendes Arbeitsumfeld.“ From Beijing to Bavaria: PhD student Shiyu Huang did an MSc in material physics in Dresden and is now continuing her career at ct.qmat in Würzburg in the field of topological photonics. “I was first made aware of this area of research in 2021 when a paper written by several members of ct.qmat and published in Science was featured in the Chinese media. As a result, I grew interested in topological insulators and decided to come to Würzburg, which has an excellent reputation in this field and has scored several breakthroughs in topological lasers in recent years,” she says. “Thanks to the outstanding students and faculty – and especially given the presence of ct.qmat – there’s a brilliant working environment here.” Das in israelisch-deutscher Zusammenarbeit entstandene neuartige Lasernetzwerk verbindet vertikale Resonatoren, also sehr kleine optische Systeme. Schon heute sind Mikrolaser – Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser (VCSEL) genannt – in der Alltagstechnologie fest verankert, werden für Mobiltelefone, Autosensoren oder die Datenübertragung in Glasfasernetzen genutzt. Doch der Ausgangsleistung, die diese winzigen VCSEL-Bauelemente erzeugen können, waren bislang enge Winzige Systeme für maximale Leistung T he novel laser array created through IsraeliGerman collaboration com- bines miniature optical systems known as vertical resonators. VCSELs (vertical-cavity surface- emitting lasers) are microlasers that are already used in everyday tech like cell phones, car sensors, and fiber optic networks. Until recently, the output of these tiny VCSEL elements was very limited. However, Tiny systems for maximum output Grenzen gesetzt. Dieses Projekt verspricht hier neues Potenzial: Durch die geometrische Anordnung der Mini-Laser auf einem Chip entsteht ein photonischer topologischer Isolator. Sein Randzustand koppelt die vielen winzigen VCSEL, die dadurch wie ein zusammenhängender Laser agieren. In der Anzahl der Laserelemente ist er nicht begrenzt, wird weder durch Defekte noch Temperaturschwankungen beeinträchtigt. this looks set to change because in this project, the geometric arrangement of the microlasers on a chip creates a photonic topological insulator. Its edge state links up the many minute VCSELs, causing them to act like a coherent laser that isn’t affected by flaws or temperature fluctuations. What’s more, the number of laser elements that can be used is virtually unlimited.

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