論文の概要: Real-Time Tracking of Coherent Oscillations of Electrons in a Nanodevice
by Photo-assisted Tunnelling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.16647v1
- Date: Wed, 29 Mar 2023 12:58:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-30 14:50:43.080843
- Title: Real-Time Tracking of Coherent Oscillations of Electrons in a Nanodevice
by Photo-assisted Tunnelling
- Title（参考訳）: 光アシストトンネル法によるナノデバイス中の電子のコヒーレント振動のリアルタイム追跡
- Authors: Yang Luo, Frank Neubrech, Alberto Martin-Jimenez, Na Liu, Klaus Kern,
Manish Garg
- Abstract要約: 量子ナノデバイスにおいて、ペタヘルツスケールの光変調、制御、読み出しを行うためには、リアルタイムでの集合電子振動の直接サンプリングが不可欠である。
ここでは、この量子ナノデバイスにおいてそのような振動によって生じる光アシストトンネル電流を記録することにより、Auボッティーナノアンテナにおける集合電子振動のリアルタイム追跡を実演する。
ナノデバイスのコヒーレント非線形光学応答による非線形電子振動の時間的変化もリアルタイムに追跡された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1761709827160356
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Coherent collective oscillations of electrons excited in metallic
nanostructures (localized surface plasmons) can confine incident light to
atomic scales and enable strong light-matter interactions, which depend
nonlinearly on the local field. Direct sampling of such collective electron
oscillations in real-time is crucial to performing petahertz scale optical
modulation, control, and readout in a quantum nanodevice. Here, we demonstrate
real-time tracking of collective electron oscillations in an Au bowtie
nanoantenna, by recording photo-assisted tunnelling currents generated by such
oscillations in this quantum nanodevice. The collective electron oscillations
show a noninstantaneous response to the driving laser fields with a decay time
of nearly 10 femtoseconds. The temporal evolution of nonlinear electron
oscillations resulting from the coherent nonlinear optical response of the
nanodevice were also traced in real-time. The contributions of linear and
nonlinear electron oscillations in the generated tunnelling currents in the
nanodevice were precisely determined. A coherent control of electron
oscillations in the nanodevice is illustrated directly in the time domain.
Functioning in ambient conditions, the excitation, coherent control, and
read-out of coherent electron oscillations pave the way toward on-chip
light-wave electronics in quantum nanodevices.
- Abstract（参考訳）: 金属ナノ構造(局在表面プラズモン)に励起される電子のコヒーレントな集合振動は、入射光を原子スケールに閉じ込め、局所場に依存しない強い光-物質相互作用を可能にする。
このような電子振動をリアルタイムで直接サンプリングすることは、量子ナノデバイスでペタヘルツスケールの光変調、制御、読み出しを行うのに不可欠である。
本稿では,このような振動によって発生する光アシストトンネル電流をこの量子ナノデバイスに記録することにより,auボウティーナノアンテナにおける集合電子振動のリアルタイム追跡を示す。
集団電子振動は、約10フェムト秒の減衰時間を持つ駆動レーザー場に対する非瞬時応答を示す。
ナノデバイスのコヒーレント非線形光学応答による非線形電子振動の時間的変化もリアルタイムに追跡された。
ナノデバイス中の発生したトンネル電流における線形および非線形電子振動の寄与を精密に決定した。
ナノデバイスにおける電子振動のコヒーレント制御は、時間領域で直接図示される。
環境条件において、励起、コヒーレント制御、およびコヒーレント電子振動の読み出しは、量子ナノデバイスにおけるオンチップ光波エレクトロニクスへの道を開く。
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