Fig. 1 :Montage expérimental. Une impulsion laser de 2,3 cycles (longueur d'onde centrale 770 nm) a été passée à travers deux polariseurs à grille filaire et une lame demi-onde. Il a été focalisé avec un miroir de focalisation sur l'échantillon de TiN à l'intérieur d'une chambre à vide. L'échantillon a été monté sur une platine XY motorisée, permettant sa translation sans réaligner l'optique. Le rayonnement à haute teneur en harmoniques (HHG) généré a traversé une fente, diffracté à partir d'un réseau VUV courbe, et atteint le détecteur de plaque à microcanaux d'imagerie (MCP). Le spectre VUV observé a été imagé avec une caméra CCD. Crédit :DOI :10.1038/s41467-021-25224-z
La génération d'harmoniques élevées à partir de métaux ouvre un lien entre les harmoniques solides et plasmatiques. La génération d'harmoniques élevées (HHG) est le domaine de la création de photons haute fréquence à partir de lasers basse fréquence. HHG est la pierre angulaire de l'optique non linéaire, avec des applications en spectroscopie, science attoseconde et ainsi de suite. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé pour la première fois du nitrure de titane pour obtenir du HHG dans des métaux réfractaires. À l'avenir, cela pourrait ouvrir la voie à la focalisation du rayonnement à l'échelle nanométrique pour une utilisation dans le nano-usinage, nanofabrication et applications médicales, ainsi que l'amélioration HHG pour la génération de peignes de fréquence pour la prochaine génération d'horloges nucléaires.
Alexandra Boltasseva, le professeur Ron et Dotty Garvin Tonjes de génie électrique et informatique. Le travail interdisciplinaire de Boltasseva fusionne la nano-optique, la science des matériaux et l'apprentissage automatique pour permettre une nouvelle génération d'appareils ultra-rapides, optique ultra-fine, circuits photoniques/quantiques plus denses et stockage de données, détection d'environnements difficiles, applications biomédicales, conversion d'énergie et température ambiante, dispositifs quantiques efficaces.
Vladimir M. Chalaev, le professeur distingué Bob et Anne Burnett de génie électrique et informatique et directeur scientifique de la nanophotonique au Birck Nanotechnology Center à Purdue's Discovery Park. Shalaev est reconnu pour ses études pionnières sur l'optique linéaire et non linéaire des composites nanophotoniques aléatoires, métamatériaux optiques conçus et fabriqués artificiellement, plasmonique et photonique quantique.
Les chercheurs ont combiné le nitrure de titane, un métal réfractaire mis au point par les groupes de recherche Shalaev-Boltasseva, qui a une tolérance laser exceptionnellement élevée, avec des impulsions laser extrêmement courtes constituées de quelques oscillations de champ électrique. La tolérance laser 10 fois plus grande du nitrure de titane que l'or a permis aux chercheurs de le frapper avec un rayonnement de haute intensité, émettant une lumière de longueur d'onde plus courte jusqu'à 110 nm, dans le régime ultraviolet sous vide pour la première fois dans un métal.
