Ett internationellt team med fysiker vid LMU har utvecklat en ny metod för att karakterisera den ultrasnabba svängningen av de elektriska fälten som är förknippade med ljus.

Det elektriska fältet som är förknippat med synligt ljus svänger med frekvenser i storleksordningen hundratals miljarder gånger per sekund. Detta innebär att en enda svängning av fältet varar i några femtosekunder (1 fs motsvarar 10 ^-15 sek). Exakta mätningar av den utomordentligt snabba förändringshastigheten för det elektriska fältet under en enda svängning är en väsentlig förutsättning för att förstå de ultrasnabba rörelserna hos elektronerna i atomer, molekyler och kondenserad materia.

Ett samarbetsprojekt utfört av grupper av fysiker baserade på LMU München, Max Planck Institute for Quantum Optics, och National Research Council of Canadas Joint Attosecond Science Laboratory vid University of Ottawa har resulterat i utvecklingen av en ny metod, vilket gör att utvecklingen av det elektriska fältet under loppet av enstaka ultrasnabba svängningar kan visas på ett oscilloskop. Medan den konventionella tekniken utförs under högvakuum, den nya metoden fungerar i omgivande luft. Den är baserad på användningen av en tvåpulssekvens.

En pumppuls tar först bort elektroner från molekyler i den omgivande luften. Detta följs efter en variabel fördröjning av pulsen som ska mätas. Formen på dess elektriska fältvågform avslöjas genom att övervaka strömmarna som induceras av dess interaktion med de fria elektronerna i luftplasman. Den relativa enkelheten i detta tillvägagångssätt borde göra ett värdefullt verktyg för att utforska ultrasnabb dynamik i den subatomära domänen, och utvecklingen av ultrasnabb elektronik med omkopplingsfrekvenser i petahertz-området (10 ¹⁵ Hz).