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Nonlinear spectroscopy with high power THz waves

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En una billonésima de segundo

Un equipo de científicos ha desarrollado un montaje espectroscópico novedoso basado en tecnología láser que opera a frecuencias relevantes a los fenómenos no lineales que se dan en muchos materiales. Con ello se está adquiriendo ya una perspectiva sobre las interacciones moleculares y el transporte electrónico en los semiconductores.

Tecnologías industriales

Numerosos fenómenos biomédicos y de materiales, como las vibraciones colectivas de proteínas y las transiciones electrónicas en nanoestructuras semiconductoras, tienen lugar en la gama de frecuencias de los terahercios (THz). Un THz equivale a decir un billón de veces por segundo, lo cual refleja la velocidad impresionante de esta actividad. La carencia de fuentes de THz de alta potencia, aparte de las costosas fuentes basadas en aceleradores, ha contribuido a que sea escasa la investigación sobre la espectroscopia THz no lineal. Un equipo de científicos financiado por la UE ha puesto en marcha, a partir de tecnología THz basada en láser en la que son pioneros, el proyecto «Nonlinear spectroscopy with high power THz waves» (HINTS) con el objeto de estudiar las propiedades de la radiación THz en metamateriales nuevos. El equipo ha logrado definir un sistema óptico para generar impulsos a THz de alta energía y ciclo único, con un nivel de energía y un espectro óptimos. Este sistema ya se ha empleado para investigar la disociación molecular, las nanopartículas no lineales y el transporte en materiales semiconductores. Además, el equipo investigador ha desarrollado simulaciones numéricas de los mecanismos de generación de radiación THz. Ello debería facilitar la ampliación de la posible gama espectral de radiación THz de los láseres de titanio-zafiro para abordar futuros objetivos de investigación. Los resultados del proyecto HINTS en el campo de la espectroscopia THz se han divulgado en publicaciones arbitradas y se han presentado en conferencias. Este proyecto ha reforzado los lazos entre Suiza y Rusia. La colaboración continua beneficiará tanto a la comunidad implicada en los trabajos en THz como a la investigación sobre materiales a nivel global.

Palabras clave

Láser, no lineal, materiales, interacciones moleculares, transporte electrónico, semiconductores, nanoestructuras, terahercio, THz, tecnología de THz, espectroscopia no lineal, metamateriales, sistema óptico, materiales semiconductores

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