Une forte impulsion laser de quelques cycles conduit à une ionisation à champ fort d’atomes et de molécules de gaz. Crédit : RMT Bergues
Les physiciens de l’université LMU rapportent dans Nature Communications ce qui se passe lors de l’échantillonnage d’un champ lumineux. Il s’agit d’une étape importante vers de nouvelles applications opto-électroniques.
L’électronique du futur sera rapide. Elle pourrait être pilotée aux fréquences des ondes lumineuses. Cela implique que les vitesses de commutation seront environ 100 000 fois plus rapides qu’aujourd’hui. Le développement de l’électronique pilotée par la lumière nécessite une caractérisation détaillée des champs électromagnétiques des ondes lumineuses. Les méthodes modernes dites d’échantillonnage de champ permettent de sonder l’évolution temporelle d’un champ lumineux. Bien que ces techniques aient été établies, une compréhension complète et détaillée de leur mécanisme sous-jacent a fait défaut.
Aujourd’hui, à l’aide d’études expérimentales et de calculs numériques, une équipe internationale de la LMU, dirigée par le professeur Matthias Kling et le docteur Boris Bergues, a découvert ce qui se passe exactement pendant l’échantillonnage des champs lumineux et comment leur interaction avec la matière induit des courants mesurables dans les circuits électroniques. “La diffusion et l’interaction des porteurs de charge générés jouent un rôle essentiel dans la formation du signal macroscopique via la génération de courant ultrarapide dans les gaz”, explique le Dr Johannes Schötz, premier auteur de la publication. Cette étude constitue une étape importante vers de nouvelles applications opto-électroniques. Elle ouvre la voie à la future électronique contrôlée par un champ lumineux. Grâce à leurs résultats, les scientifiques prévoient de faire progresser le développement de mesures du champ PHz plus efficaces et plus sensibles.
Référence : “The emergence of macroscopic currents in photoconductive sampling of optical fields” par Johannes Schötz, Ancyline Maliakkal, Johannes Blöchl, Dmitry Zimin, Zilong Wang, Philipp Rosenberger, Meshaal Alharbi, Abdallah M. Azzeer, Matthew Weidman, Vladislav S. Yakovlev, Boris Bergues et Matthias F. Kling, 18 février 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-28412-7
