Opis projektu
Kontrolowanie „skręcenia” światła może doprowadzić do powstania rozwiązań wykorzystujących ultraszybkie zjawiska nanomagnetyczne
Oddziaływanie światła lub fotonów z materią stanowi podstawę działania różnych systemów, od urządzeń do obrazowania przez światłowody przesyłające dane po komputery kwantowe. „Skręcone światło” (światło posiadające orbitalny moment pędu) oddziałuje z materią w wyjątkowy sposób, a wykorzystanie jego potencjału może otworzyć drzwi do nowych eksperymentów i zastosowań wynikających z wytwarzania ruchu mechanicznego w nanoskalowej materii z fotonami. Ostatnio naukowcy zademonstrowali zdolność do różnicowania skręcenia światła w czasie za pomocą impulsu świetlnego tworzonego przy użyciu harmonicznych o wysokiej częstotliwości. W ramach finansowanego przez UE projektu ATTOSTRUCTURA naukowcy ci opracowują teoretyczne i eksperymentalne podstawy ultraszybkiego magnetyzmu wykorzystującego ultrakrótkie promieniowanie rentgenowskie z momentem kątowym. Dzięki temu mogą powstać pionierskie techniki zapisu magnetycznego o wysokiej prędkości.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
37008 Salamanca
Hiszpania