Letter 光学：ナノ構造体からの場駆動光電子放出は振動運動を抑制する 2012年3月8日 Nature 483, 7388 doi: 10.1038/nature10878 光–物質相互作用の極限である高強度場物理学は、もともとの原子・分子科学分野から表面およびナノ構造の分野に広がりを見せつつある。ナノ構造に関心が集まる理由は、密接に関連した2つの特徴、すなわち光場の局所的強度増大とサブ波長閉じ込めにある。局所的強度増大によって高強度場領域にアクセスしやすくなるため、この特徴はすでにさまざまな応用が行われている。これに対して、空間的局所化は、ナノ構造にしかない高強度場ダイナミクスを生み出す可能性がある。しかし、気体媒体で実現できない特徴の観測は、高密度系を高強度光照射した場合に生じる多体効果と材料損傷という難問に阻まれている。今回我々は、単一プラズモニックナノチップと数周期の中赤外パルスを用いることにより、相互作用の波長依存性、すなわち動重力エネルギーを利用して、固体状態で非破壊的にこの領域にアクセスした。単一ナノ構造体からの高強度場光電子放出と加速を幅広いスペクトル領域にわたって調べ、数百電子ボルトの運動エネルギーを見いだした。さらに、光の半周期の数分の1内で、ナノ局所化した場から電子が脱出するという、高強度場ダイナミクスの新領域への遷移が観測された。この領域への遷移は、空間的断熱性パラメーターで特徴付けられ、ナノ構造体が存在しなければ相対論的電子が必要となるだろう。これらの結果は、フェムト秒およびアト秒時間スケールでの電子ダイナミクスの操作と制御のための新しい自由度を確立し、光近接場とナノスケール光源と結びつけるものである。 Full Text PDF 目次へ戻る
