Projektbeschreibung
Die rechtzeitige Kontrolle einer Lichtverdrehung könnte zu ultraschnellen Nanomagnetismusanwendungen führen
Die Wechselwirkung von Licht oder Photonen mit Materie liegt Anwendungen von Bildgebungsgeräten bis hin zur Glasfaserübertragung von Daten an Quantencomputer zugrunde. Gedrehtes Licht (Licht mit Bahndrehimpuls) interagiert auf einzigartige Weise mit Materie. Die Nutzung seiner Kraft könnte den Weg für neuartige Experimente und Anwendungen bereiten, die sich aus der Erzeugung mechanischer Bewegung in Materie in Nanogröße mit Photonen ergeben. Vor Kurzem zeigten Wissenschaftler die Fähigkeit, die zeitliche Verdrehung mit einem durch hochfrequente Oberwellen erzeugten Lichtimpuls zu variieren. Mit dem EU-finanzierten Projekt ATTOSTRUCTURA entwickeln diese Forscher theoretische und experimentelle Grundlagen für ultraschnellen Magnetismus unter Anwendung ultrakurzer Röntgenstrahlen mit Drehimpuls. Es könnte ein Pfad in Richtung einer bahnbrechenden Magnetaufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit sein.
Ziel
Light is one of today’s most powerful tools for exploriLight is one of today’s most powerful tools for exploring nature at the frontier of the human knowledge. The rapid development of laser technology allow us today to generate ultrashort pulses of coherent structured light: light fields with custom spatial and temporal properties, such as intensity, phase and angular momentum. The later one represents one of the most interesting light properties nowadays, as topological light beams carrying angular momentum interact with matter differently, introducing mechanical motion to micro and nano-structures, and affecting fundamental excitation rules. High-order harmonic generation (HHG) stands as a unique mechanism to provide coherent flashes of light with outstanding properties: its radiation spectrum expands from the vacuum ultraviolet to the soft x-rays; it can be synthesized in pulses as short as several attoseconds (10^-18 seconds): and it can be structured in its angular momentum properties. This proposal represents a timely opportunity to explore the ground-breaking opportunities offered by attosecond structured x-ray sources. It conveys computing light-matter interaction in extreme conditions, which requires an extraordinary effort in the elaboration of new theoretical tools to design, propose and guide future experiments at the frontier of ultrafast science. We shall pioneer the new scenario of angular momenta in structured ultrashort x-rays –the most complex coherent pulses to date–. It is not difficult to envision a new era in ultrafast nanotechnology that makes use of these x-ray sources. In particular we shall pioneer their application to nanoscience and ultrafast magnetism. We aim to establish the grounding principles of attomagnetism, taking advantage of the unique opportunity offered by structured light pulses to induce pure attosecond magnetic fields, which could set the precedents of high-rate magnetic recording through ultrafast magnetization reversal.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
37008 Salamanca
Spanien