p Físicos baseados na Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) em Munique e no Instituto Max Planck de Óptica Quântica observaram um fenômeno de matéria leve em nanoescala que dura apenas attossegundos. p Quando a luz atinge um metal, seu campo eletromagnético excita as vibrações dos elétrons do metal. Essa interação resulta na formação dos chamados campos próximos - campos eletromagnéticos localizados próximos à superfície do metal. Exatamente como esses campos próximos se comportam sob a influência da luz agora foi investigado por uma equipe internacional de físicos da LMU de Munique e do Instituto Max Planck de Óptica Quântica (MPQ), em estreita colaboração com pesquisadores da Cátedra de Física do Laser na Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg.

p Os pesquisadores focalizaram intensos pulsos de laser infravermelho em uma nanagulha de ouro. Esses pulsos são tão curtos que consistem em apenas algumas oscilações do campo de luz. Quando a luz incide no nanofio, ela excita vibrações coletivas dos elétrons associados aos átomos de ouro próximos à superfície do fio. Esses movimentos do elétron são responsáveis ​​pela geração de campos próximos na superfície do fio.

p Para estudar o tempo de resposta do campo próximo ao campo de luz, os físicos direcionaram um segundo pulso de luz com uma duração extremamente curta de apenas algumas centenas de attossegundos (1 como dura um bilionésimo de bilionésimo de segundo) para a nanoestrutura logo após o primeiro pulso de luz. Este segundo flash realmente separa alguns elétrons do nanofio. Quando eles alcançam a superfície, eles são acelerados pelos campos próximos e podem ser detectados, permitindo que a dinâmica dos campos próximos seja caracterizada. A análise desses elétrons mostrou que os campos próximos estavam oscilando com uma mudança de tempo de cerca de 250 attossegundos em relação à luz incidente, e que eles estavam liderando em suas vibrações. Em outras palavras, as vibrações do campo próximo atingiram sua amplitude máxima 250 attossegundos antes das vibrações do campo de luz.

p "Os campos e as ondas de superfície geradas em nanoestruturas são de importância central para o desenvolvimento da optoeletrônica. Com a técnica de imagem que demonstramos aqui, eles agora podem ser resolvidos com precisão, "explica o professor Matthias Kling, o líder do grupo Ultrafast Nanophotonics no Departamento de Física da LMU.

p Os experimentos abrem caminho para estudos mais complexos de interações luz-matéria em metais que são de interesse para a nano-óptica e a eletrônica movida a luz do futuro. Esses eletrônicos funcionariam nas frequências da luz. Os campos ópticos oscilam a taxas de um milhão de bilhões de vezes por segundo, ou seja, com frequências petahertz - cerca de 100, 000 vezes mais rápido do que as frequências de clock atingíveis em dispositivos eletrônicos convencionais.