Strong-Field-Assisted Measurement of Near-Fields and Coherent Control of Photoemission at Nanometric Metal Tips
Strong-Field-Assisted Measurement of Near-Fields and Coherent Control of Photoemission at Nanometric Metal Tips
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纳米金属尖端近场的强场辅助测量和光电发射的相干控制
DOI：
10.1007/978-3-319-64840-8_8
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Michael Förster
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Michael Förster
金属纳米尖端是固体超快和强场物理学的理想测试平台，因为它们允许在其顶点和近场处进行极好的控制，从而增强了入射激光场。最近人们特别关注纳米尖端的激光诱导电子发射的研究，其中增强的基本理解有助于将纳米尖端作为飞秒电子脉冲源的实现。在这一章中，我们提出了飞秒激光照射纳米尖端的光电子研究。我们展示了一种新的技术来测量近场强度的纳米结构，通过使用我们的知识发生强场物理。发射后电子与纳米尖端表面的再散射使其获得纳米尺度上的普遍近场强度。我们的测量结果与麦克斯韦方程组的独立模拟吻合得很好。在第二部分中，我们表明，通过采用一个基本的和第二谐波激光脉冲的合成光场，我们实现了几乎完美的相干控制的光电发射过程。我们证明，我们可以解释我们的研究结果的干扰量子通路。
Metal nanotips are an ideal testbed for ultrafast and strong-field physics at solids due to the superb control they allow over their very apex and the near-field at this apex that enhances an incident laser field. Particular attention has recently been devoted to the study of laser-induced electron emission from nanotips, where an enhanced fundamental understanding contributes to the implementation of nanotips as a source of femtosecond electron pulses. In this chapter we present photoemission studies at nanotips illuminated with femtosecond lasers. We demonstrate a new technique to measure the strength of near-fields at nanostructures by using our knowledge of the occurring strong-field physics. Electrons rescattering with the surface of the nanotip after emission give access to the prevalent near-field intensity on the nanometer scale. Our measurements fit well with independent simulations of Maxwell’s equations. In the second part we show that by employing a synthesized light field of a fundamental and a second harmonic laser pulse we achieve almost perfect coherent control of the photoemission process. We demonstrate that we can interpret our findings in terms of interfering quantum pathways.
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