赤外超短パルスを金属ナノ構造に照射すると、時間的・空間的に局在した増強近接場を発生させることができます。本研究のねらいは、この増強近接場を用いた高強度場非線形光学現象の発現と制御です。一例として、金属ナノアンテナからの光電界電子放出が挙げられます。これは、ナノアンテナの先端に発生する増強電場によりナノアンテナから電子が量子力学的トンネリングのメカニズムにより放出される現象です。光パルスの波形整形技術と組み合わせることにより、放出電子の運動量が制御できるでしょう。
When an infrared ultrashort pulse is irradiated on a metal nanostructure, an enhanced electric field with spatio-temporal confinement is generated. We utilized this enhanced near-field to induce optical field emission from nanoantennas. This is a phenomenon that electrons are extracted from nanoantennas by the quantum-mechanical tunneling within a half-period of the oscillation of the driving laser. Combined with optical pulse waveform shaping technology, we can control the momentum of emitted electrons.
- F. Kusa, K. E. Echternkamp, G. Herink, C. Ropers, and S. Ashihara, “Optical field emission from resonant gold nanorods driven by femtosecond mid-infrared pulses,” AIP Advances Vol. 5, 077138 (2015).
- 芦原聡, 草史野, “赤外プラズモニック増強場を用いた金属表面における電子放出の直接的操作,” OplusE Vol. 438, pp. 432-437 (2016).