追踪纳米金属针尖的阿秒电子发射
光学
2023-05-26 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
固体在强电场作用下会通过隧穿效应释放电子。这一基本量子过程处于多种应用的核心，从直流工作下的高亮度电子源到激光驱动下的拍赫兹真空电子学。在后一过程中，电子波包在强振荡激光场中经历半经典动力学，类似于气相中的强场与阿秒物理。在气相中，亚周期电子动力学已以数十阿秒的惊人精度被测定，但在固体中，包括发射时间窗口在内的量子动力学迄今尚未被测量。本文表明，背散射电子的双色调制光谱学以阿秒精度揭示了来自纳米结构的亚光周期强场发射动力学。在我们的实验中，测量了从尖锐金属针尖发射的光电子能谱作为两色之间相对相位的函数。将含时薛定谔方程的解投影到经典轨迹上，将能谱中依赖于相位的特征与发射动力学联系起来，并通过使量子模型与实验相匹配，得出发射持续时间为 阿秒。我们的结果打开了固态及其他系统中强场光电子发射定量计时与精确主动控制的大门，并对超快电子源、量子简并研究、亚泊松电子束、纳米等离激元学和拍赫兹电子学等多个领域具有直接影响。
引用
@article{arxiv.2305.16185,
title = {Tracing attosecond electron emission from a nanometric metal tip},
author = {Philip Dienstbier and Lennart Seiffert and Timo Paschen and Andreas Liehl and Alfred Leitenstorfer and Thomas Fennel and Peter Hommelhoff},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.16185},
year = {2023}
}