p Quando a luz interage com um espelho que se move em sua direção a uma velocidade próxima à da luz, seu comprimento de onda é deslocado para a região ultravioleta extrema do espectro. Este efeito foi previsto pela primeira vez por Albert Einstein. Sua teoria foi confirmada experimentalmente quase 100 anos depois, seguindo o desenvolvimento de fontes de luz laser de alta intensidade. Os físicos do laser do Laboratório de Física do Atossegundo (LAP) do Instituto Max Planck de Óptica Quântica em Garching (MPQ) e da LMU já caracterizaram o fenômeno em detalhes sob condições controladas e o exploraram para gerar flashes de luz de attossegundo de alta intensidade. Além disso, eles mostram que esses pulsos podem ser moldados com precisão sem precedentes para uso em pesquisas com attossegundos. p Como uma regra, esses pulsos ultracurtos são criados permitindo que a luz laser coerente interaja com uma amostra de um gás nobre, como o xenônio. Contudo, este método tem uma séria desvantagem - os pulsos resultantes têm baixas energias. Uma abordagem alternativa para a geração de pulsos de attossegundo faz uso de espelhos oscilantes relativisticamente. Nesse caso, a luz não interage com um gás, mas com uma superfície sólida feita de sílica fundida.

p Uma pequena porção da luz incidente serve para ionizar a superfície do vidro, criando assim um plasma - uma nuvem densa composta de elétrons livres e praticamente imóvel, íons atômicos carregados positivamente. Este estado de coisas pode ser comparado ao encontrado em metais normais, em que uma fração dos elétrons pode se mover livremente através do material. Na verdade, esse plasma de superfície densa se comporta como um espelho revestido de metal. O campo elétrico oscilante associado à luz que incide sobre esse espelho faz com que a superfície do plasma oscile em velocidades de pico próximas à da própria luz. A superfície oscilante, por sua vez, reflete a luz incidente. Como consequência do efeito Doppler, a frequência da luz que entra é deslocada para a região ultravioleta extrema (XUV) do espectro - e quanto mais altas as velocidades de pico, quanto maior for a mudança de frequência. Como as durações das oscilações do espelho na velocidade máxima são extremamente curtas, Os pulsos de luz XUV com duração de attossegundos podem ser filtrados espectralmente. Crucialmente, esses flashes têm uma intensidade muito maior do que aqueles que podem ser gerados pela interação convencional na fase gasosa. Na verdade, simulações sugerem que eles devem atingir energias de fótons da ordem de quiloelétrons volts (keV).

p Em colaboração com cientistas da ELI (Extreme Light Infrastructure) em Szeged, na Hungria, a Fundação para Pesquisa e Tecnologia - Hellas (FORTH) em Heraklion (Grécia) e a Universidade de Umeå na Suécia, a equipe liderada pelo professor Stefan Karsch conseguiu obter novos e valiosos insights sobre a interação da luz laser pulsada com superfícies sólidas oscilantes relativisticamente. Eles primeiro analisaram o perfil de intensidade e distribuição de energia dos pulsos de attossegundos resultantes, e sua dependência da 'fase do envelope da portadora' do pulso de laser de entrada de acionamento em tempo real. "Essas observações nos permitem definir as condições necessárias para a geração ideal de pulsos de luz de attossegundo usando o espelho de plasma oscilante, "diz Olga Jahn, o primeiro autor do estudo. "Fomos capazes de demonstrar que flashes de luz XUV attosegundos isolados podem de fato ser produzidos a partir de pulsos ópticos consistindo de três ciclos de oscilação." As descobertas da equipe do LAP permitirão que o procedimento necessário para gerar pulsos de attossegundos por meio de espelhos de plasma seja simplificado e padronizado. As intensidades comparativamente altas alcançadas abrem novas oportunidades para espectroscopia ultravioleta, e promessa de revelar novos aspectos do comportamento molecular e atômico.