En la revista Nano Letters , informan los investigadores sobre su estudio, que hará avanzar los campos de la nanoplasmónica y la nanofotónica con sus prometedoras plataformas tecnológicas.

Los plasmones de superficie localizados son una excitación única de electrones en metales a nanoescala como el oro o la plata, donde los electrones móviles dentro del metal oscilan colectivamente con el campo eléctrico luminoso. Esto condensa la energía óptica, lo que a su vez permite aplicaciones en fotónica y conversión de energía, por ejemplo en fotocatálisis.

Para avanzar en dichas aplicaciones, es importante comprender los detalles del impulso y la amortiguación del plasmón. Sin embargo, un problema para el desarrollo de experimentos relacionados es que los procesos tienen lugar en escalas de tiempo extremadamente cortas (dentro de unos pocos femtosegundos).

La comunidad de attosegundos, incluidos los autores principales Matthias Kling y Francesca Calegari, ha desarrollado herramientas para medir el campo eléctrico oscilante de pulsos láser ultracortos. En uno de estos métodos de muestreo de campo, se enfoca un intenso pulso láser en el aire entre dos electrodos, generando una corriente mensurable. Luego, el pulso intenso se superpone con un pulso de señal débil para caracterizarlo.

El pulso de señal modula la tasa de ionización y, en consecuencia, la corriente generada. La detección del retardo entre los dos pulsos proporciona una señal dependiente del tiempo proporcional al campo eléctrico del pulso de señal.

"Empleamos esta configuración por primera vez para caracterizar el campo de señal que emerge de una muestra plasmónica excitada resonantemente", afirma Francesca Calegari, científica principal de DESY, profesora de física en la Universität Hamburg y portavoz del grupo de excelencia "CUI:Advanced Imaging". de la Materia."

La diferencia entre el pulso reconstruido con la interacción del plasmón y el pulso de referencia permitió a los científicos rastrear la aparición del plasmón y su rápida decadencia, que confirmaron mediante cálculos del modelo electrodinámico.

"Nuestro método se puede utilizar para caracterizar muestras plasmónicas arbitrarias en condiciones ambientales y en el campo lejano", añade el profesor Holger Lange, científico del CUI. Además, la caracterización precisa del campo láser que emerge de los materiales nanoplasmónicos podría constituir una nueva herramienta para optimizar el diseño de dispositivos de conformación de fases para pulsos láser ultracortos.