Genereringen av höga övertoner från metaller öppnar en länk mellan solida övertoner och plasmaövertoner. High-harmonic generation (HHG) är området för att skapa högfrekventa fotoner från lågfrekventa lasrar. HHG är hörnstenen i olinjär optik, med tillämpningar inom spektroskopi, attosecond science och så vidare. I den här studien, forskare använde titannitrid för att uppnå HHG i eldfasta metaller för första gången. I framtiden, detta kan bana väg för att fokusera strålningen ner till nanoskala för användning i nanobearbetning, nanotillverkning och medicinska tillämpningar, samt HHG-förbättring för generering av frekvenskammar för nästa generations kärnklockor.

Alexandra Boltasseva, Ron och Dotty Garvin Tonjes professor i elektro- och datateknik. Boltassevas tvärvetenskapliga arbete förenar nanooptik, materialvetenskap och maskininlärning för att möjliggöra en ny generation av enheter för ultrasnabba, ultratunn optik, tätare fotoniska/kvantkretsar och datalagring, känsla av hård miljö, biomedicinska tillämpningar, energiomvandling och rumstemperatur, effektiva kvantenheter.

Vladimir M. Shalaev, Bob och Anne Burnett framstående professor i elektro- och datorteknik och vetenskaplig chef för nanofotonik vid Birck Nanotechnology Center i Purdues Discovery Park. Shalaev är känd för sina banbrytande studier av linjär och olinjär optik av slumpmässiga nanofotoniska kompositer, konstgjorda och konstruerade optiska metamaterial, plasmonik och kvantfotonik.

Forskare kombinerade titannitrid, en eldfast metall pionjär av Shalaev-Boltasseva forskargrupper, som har en exceptionellt hög lasertolerans, med extremt korta laserpulser som bara består av ett fåtal elektriska fältsvängningar. Titannitrids 10 gånger större lasertolerans än guld gjorde det möjligt för forskare att träffa den med högintensiv strålning, avger kortare våglängdsljus vid upp till 110 nm, i vakuum ultraviolett regim för första gången i en metall.