För första gången, ett internationellt forskargrupp under ledning av professor Dr. Giuseppe Sansone vid Institutet för fysik vid Freiburg universitet har fullständigt kunnat karakterisera den komplexa utvecklingen av svaga elektriska fält. Teamet publicerade just sina forskningsresultat i den vetenskapliga tidskriften Nature Photonics .

Ljuspulser är elektromagnetiska vågor. Deras egenskaper som oscillationsriktningen, varaktighet och intensitet beror på den spatiotemporala utvecklingen av deras elektriska och magnetiska fält. Båda dessa vektorer kan springa i komplexa banor när en ljuspuls sprider sig - till exempel de kan röra sig längs en cirkel, en elliptisk eller beskriv någon variation därav. Rörelsen sker på en tidsskala på flera hundra attosekunder, vilket är mycket snabbare än någon vanlig elektronisk eller optoelektronisk enhet kan mäta:en attosekund är en miljarddel av en miljarddel av en sekund.

För att observera hur det elektriska fältet ändå rör sig, laget utvecklade en metod med en så kallad attosekundlaser. "Med det här nya verktyget kunde vi producera elektroner i form av vågpaket som bara varar några hundra attosekunder, "förklarar Sansone. Under deras dynamik, elektroner är mycket känsliga för yttre störningar. Forskarna utnyttjade denna egenskap för att modifiera elektronernas banor med svaga synliga ljuspulser. De kunde sedan mäta hur banorna hade förändrats, därigenom härledas intensiteten och riktningen för det elektriska fältet. "Vår metod kommer att göra det möjligt för forskare i framtiden att få en fullständig karakterisering av elektronisk dynamik i fasta ämnen genom att mäta det synliga ljuset som reflekteras på dess yta, säger Sansone.

Forskare vid University of Jena, Max Planck Institute for Nuclear Physics i Heidelberg, National Metrology Institute of Germany (PTB) i Braunschweig och Politecnico i Milano och Istituto di Fotonica e Nanotecnologie (Institute for Photonics and Nanotechnology) i Padua, Italien, bidragit väsentligt till dessa fynd.