Quantum Optics and Optoelectronics, Department of Chemical Physics and Optics
We are focused on two distinct topics. The first topic is ultrafast strong-field-driven electron dynamics in solids, where we apply high harmonic generation spectroscopy to study nonequilibrium phenomena with sub-femtosecond time resolution. The second topic is developing new methods of time-resolved electron microscopy and studying the quantum interactions between free electrons and photons.
Links
Publications
A. Gindl, M. Čmel, F. Trojánek, P. Malý, and M. Kozák, Ultrafast room-temperature valley manipulation in silicon and diamond. Nat. Phys. (2025). https://doi.org/10.1038/s41567-025-02862-4
N. Laštovičková Streshkova, P. Koutenský, T. Novotný, M. Kozák, Monochromatization of electron beams with spatially and temporally modulated optical fields, Phys. Rev. Lett. 133, 213801 (2024). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.213801
A. O. Slobodeniuk, P. Koutenský, M. Bartoš, F. Trojánek, P. Malý, T. Novotný, M. Kozák, Ultrafast valley-selective coherent optical manipulation with excitons in WSe2 and MoS2 monolayers, npj 2D Mater. Appl. 7, 17 (2023). https://doi.org/10.1038/s41699–023–00385–1
M. Kozák, T. Ostatnický, Asynchronous Inelastic Scattering of Electrons at the Ponderomotive Potential of Optical Waves, Phys. Rev. Lett. 129, 024801 (2022). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.024801
M. Kozák, Electron Vortex Beam Generation via Chiral Light-Induced Inelastic Ponderomotive Scattering, ACS Photonics 8, 431 (2021). https://doi.org/10.1021/acsphotonics.0c01650
Other achievements
Cena Neuron pro nadějné vědce v oboru fyzika 2023
Nadace Neuron ocenila špičkové české vědce. Během slavnostního večera bylo rozdáno celkem devět ocenění. V kategorii určené vědeckým talentům si skleněnou sošku a finanční odměnu odneslo sedm badatelů, včetně doc. Martina Kozáka, který byl oceněn za výzkum interakce elektronů se světlem pro aplikace v časově-rozlišené elektronové mikroskopii. Cílem tohoto výzkumu je posunout hranice časového rozlišení do oblasti attosekund a vyvinout nové metody dovolující kontrolovat a tvarovat elektronové svazky v mikroskopech pomocí světelných vln. Na tento výzkum získal M. Kozák také ERC grant eWaveShaper s dobou řešení 2023-2027 a rozpočtem 45 milionů korun.
Grants
ERC grant na výzkum interakce světla s elektrony
V roce 2023 započalo řešení ERC grantu uděleného Martinu Kozákovi, který je zaměřený na výzkum interakce světla s volně se pohybujícími elektrony v elektronových mikroskopech. V rámci grantu bude vědecký tým zkoumat, zda je možné použít tvarované optické vlny pro manipulaci s elektronovými svazky ve volném prostoru či pracovat na vývoji nových metod časově rozlišené elektronové mikroskopie umožňujících zobrazovat optická blízká pole v okolí nanostruktur ozářených koherentním světlem. Z prostředků získaných díky tomuto grantu bude na KCHFO v roce 2023 vybudována nová laboratoř ultrarychlé elektronové mikroskopie, která bude vybavena nejmodernějším skenovacím elektronovým mikroskopem Verios 5 UC (Thermo Fischer Scientific) a femtosekundovým laserovým systémem.
