Første observation af højharmonisk generering i robust, ildfaste metaller

Generering af høje harmoniske fra metaller åbner en forbindelse mellem solide og plasmaharmoniske. High-harmonic generation (HHG) er feltet til at skabe højfrekvente fotoner fra lavfrekvente lasere. HHG er hjørnestenen i ikke-lineær optik, med applikationer inden for spektroskopi, attosecond science og så videre. I dette studie, forskere brugte titaniumnitrid til at opnå HHG i ildfaste metaller for første gang. I fremtiden, dette kunne bane vejen for at fokusere strålingen ned til nanoskala til brug i nanobearbejdning, nanofabrikation og medicinske applikationer, samt HHG-forbedring til generering af frekvenskamme til næste generation af nukleare ure.

Alexandra Boltasseva, Ron og Dotty Garvin Tonjes professor i elektro- og computerteknik. Boltassevas tværfaglige arbejde fusionerer nano-optik, materialevidenskab og maskinlæring for at muliggøre en ny generation af enheder til ultrahurtige, ultratynd optik, tættere fotonisk/kvantekredsløb og datalagring, sansning af barske omgivelser, biomedicinske anvendelser, energiomdannelse og rumtemperatur, effektive kvanteudstyr.

Vladimir M. Shalaev, Bob og Anne Burnetts fremtrædende professor i elektro- og computerteknik og videnskabelig direktør for nanofotonik ved Birck Nanotechnology Center i Purdues Discovery Park. Shalaev er anerkendt for sine banebrydende studier af lineær og ikke-lineær optik af tilfældige nanofotoniske kompositter, kunstigt designede og konstruerede optiske metamaterialer, plasmonik og kvantefotonik.

Forskere kombinerede titaniumnitrid, et ildfast metal udviklet af Shalaev-Boltasseva-forskningsgrupperne, som har en usædvanlig høj lasertolerance, med ekstremt korte laserimpulser bestående af ganske få elektriske feltoscillationer. Titaniumnitrids 10 gange større lasertolerance end guld gjorde det muligt for forskere at ramme det med højintensitetsstråling, udsender lys med kortere bølgelængde ved op til 110 nm, i vakuum ultraviolet regime for første gang i et metal.