Ultraschnelle lichtgetriebene Elektronenrutsche – Neue Publikation in Nature Physics
Wenn extrem starke Laserpulse mit Materie interagieren, können Elektronen aus Atomen oder Metallen herausgelöst werden und eine komplexe Dynamik vollführen. Diese sogenannte Starkfelddynamik ist mittlerweile auf der Attosekunden-Zeitskala verstanden – eine Errungenschaft, die 2023 mit dem Nobelpreis für Physik gewürdigt wurde. Bisher wurde dabei jedoch hauptsächlich eine bestimmte Klasse von Elektronen untersucht: die rückgestreuten Elektronen – also solche, die nach ihrer Emission mit dem Mutter-Ion oder der Metalloberfläche rekollidieren und dadurch zusätzliche Energie aufnehmen.
In unserer neuesten Veröffentlichung, erschienen in Nature Physics, zeigen wir, dass sich diese Präzision nun auch mit direkt emittierten Elektronen erreichen lässt, wenn diese aus einer metallischen Nadelspitze austreten. Dabei spielt das optische Nahfeld um die Spitze, das sich nur über wenige Nanometer erstreckt, eine entscheidende Rolle: Es ermöglicht, den Emissionszeitpunkt der Elektronen zu bestimmen. Im Experiment manifestiert sich diese Information als neue Energiestruktur im Bereich niedriger Elektronenenergien. Gemeinsam mit unseren Theorie-Kollegen aus Rostock, der Gruppe von Thomas Fennel, konnten wir eine hervorragende Übereinstimmung zwischen Theorie und Experiment bestätigen – und zeigen, dass die Elektronen im optischen Nahfeld gewissermaßen „surfen“.
Die Pressemitteilung der FAU finden Sie hier.