光物理学：アト秒電界放出

電子の電界放出は、ますます高くなる周波数での信号処理からピコメートル分解能の原子スケールの物質構造の撮像まで、科学技術における大きな進歩の基礎となっている。電子ダイナミクスの本来の空間スケール（ピコメートル）と時間スケール（アト秒）で物質を完全に可視化できる電子顕微鏡技術の進歩には、サブフェムト秒の時間間隔で電界放射を閉じ込めて調べる技術が必要である。高強度レーザーパルスは、ナノ構造金属からの光電界放出のフェムト秒閉じ込めとサブ光サイクル制御を実証することによって、この目的への道を開いた。しかし、アト秒電子パルスの測定はこれまで困難であった。今回我々は、強いサブサイクル光過渡現象を用いて、タングステンナノ探針から電子パルスの光電界放出を生じさせ、同一の過渡現象の弱いレプリカを用いて、放出ダイナミクスを実時間で直接調べた。持続時間τ = (53 as ± 5 as)やチャープ信号などの、探針表面から再散乱する電子パルスの時間特性の利用と、ナノスケール近接場の直接的な探究は、アト秒物理とナノ光学の境界領域における研究と応用に新しい展望を開く。

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