El pulso de femtosegundo NIR (pulso de bomba) induce la oscilación del electrón, que es monitoreado por el IAP ultravioleta extremo (pulso de sonda) basado en la espectroscopía de absorción transitoria. Crédito:Nippon Telegraph and Telephone (NTT)
El equipo de investigación colaborativo del Prof. Jun Takeda y el Prof. Asociado Ikufumi Katayama en el laboratorio de la Universidad Nacional de Yokohama (YNU) y Nippon Telegraph and Telephone (NTT) han informado una oscilación electrónica de petahercios. Las oscilaciones periódicas de electrones de 667-383 attosegundos (10 -18 de segundo) es el más rápido que se haya medido en espectroscopía directa dependiente del tiempo en material de estado sólido.
Como las cámaras con obturador de alta velocidad capturan el movimiento de los objetos que se mueven rápidamente, Los investigadores generalmente usan luz estroboscópica instantánea similar a un láser para observar el movimiento ultrarrápido de un electrón subyacente a un fenómeno físico. Cuanto menor sea la duración del pulso, cuanto más rápido se puede observar la oscilación del electrón. La frecuencia del campo de ondas de luz en la región visible y ultravioleta puede alcanzar el dominio de petahercios (10 15 de un hercio), lo que significa que la periodicidad de la oscilación puede alcanzar una velocidad de tosegundos (10 -18 de un segundo).
En estudios anteriores, Los investigadores de NTT generaron un pulso de attosegundos aislado (IAP) y monitorearon la oscilación electrónica con una frecuencia de 1.2 PHz utilizando un semiconductor de nitruro de galio (GaN). Los siguientes desafíos fueron la observación de una oscilación electrónica más rápida en el zafiro dopado con cromo (Cr:Al 2 O 3 ) aislante y la caracterización del desfase electrónico ultrarrápido.
El papel, publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , informa una observación exitosa de las oscilaciones de dipolos electrónicos múltiples inducidas por pulsos en el infrarrojo cercano (NIR) en el Cr:Al 2 O 3 material de estado sólido. La medición se realiza mediante el IAP extremadamente corto y el uso de un sistema de bomba estable (pulso NIR) y sonda (IAP) (jitter de sincronización de ~ 23 as). Las oscilaciones de electrones caracterizadas son las más rápidas que jamás se hayan medido en la espectroscopia directa dependiente del tiempo. Además, los tiempos de desfase individuales en el nivel intermedio similar al donante de Cr y el nivel de Al 2 O 3 Se revelan los estados CB.
Dr. Hiroki Mashiko, un científico de NTT, dijo, "Diseñamos el robusto sistema de bomba-sonda con un pulso de attosegundo aislado extremadamente corto, lo que llevó a la observación de la oscilación electrónica más rápida en material de estado sólido en la historia registrada. Los beneficios de este estudio están directamente relacionados con el control de diversos fenómenos ópticos a través de la polarización dieléctrica, y los resultados ayudarán al desarrollo de futuros dispositivos electrónicos y fotónicos ".
