光物理学：1 fsスケールの光注入後の固体の動的光学応答

電荷キャリアの光注入は、固体の特性を大きく変化させる。この操作によって、最近ペタヘルツ周波数まで進んだ電界サンプリングや多体物理の実時間研究などの超高速測定が可能になる。数サイクルのレーザーパルスによる非線形光励起は、その最も強い半サイクルに限定できる。アト秒スケールのオプトエレクトロニクスに不可欠な関連するサブサイクル光応答の記述は、そのダイナミクスによって、エンベロープの時間スケールではなくキャリアの時間スケールでいかなるプローブ場もひずむため、従来のポンププローブ測定法では困難である。今回我々は、こうしたダイナミクスに電場分解光学測定を適用し、ほぼ1 fsのキャリア注入後の最初の数フェムト秒間のシリコンとシリカの光学特性の変化を直接観測したことを報告する。そして、プラズマ周波数の逆数よりもはるかに短い数フェムト秒以内にドルーデ・ローレンツ応答が形成されることを観測した。これは、テラヘルツ領域でのこれまでの測定結果とは対照的であり、電子を用いる信号処理の高速化の探求の中核となる。

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