論文の概要: Coherently amplified ultrafast imaging using a free-electron interferometer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.04877v2
- Date: Tue, 16 Jul 2024 09:05:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-18 00:20:24.618532
- Title: Coherently amplified ultrafast imaging using a free-electron interferometer
- Title（参考訳）: 自由電子干渉計を用いたコヒーレント増幅超高速イメージング
- Authors: Tomer Bucher, Harel Nahari, Hanan Herzig Sheinfux, Ron Ruimy, Arthur Niedermayr, Raphael Dahan, Qinghui Yan, Yuval Adiv, Michael Yannai, Jialin Chen, Yaniv Kurman, Sang Tae Park, Daniel J. Masiel, Eli Janzen, James H. Edgar, Fabrizio Carbone, Guy Bartal, Shai Tsesses, Frank H. L. Koppens, Giovanni Maria Vanacore, Ido Kaminer,
- Abstract要約: 自由電子ラムゼイイメージング(Free-Electron Ramsey Imaging, IFER)は、光誘起電子変調に基づく顕微鏡法である。
六方晶窒化ホウ素膜から作製したマイクロドラムの時間・空間・位相分解測定を行った。
実験では、従来の電子近接場イメージングと比較して、近接場信号の20倍のコヒーレント増幅を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5245057441560558
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Accessing the low-energy non-equilibrium dynamics of materials and their polaritons with simultaneous high spatial and temporal resolution has been a bold frontier of electron microscopy in recent years. One of the main challenges lies in the ability to retrieve extremely weak signals while simultaneously disentangling amplitude and phase information. Here, we present Free-Electron Ramsey Imaging (FERI), a microscopy approach based on light-induced electron modulation that enables coherent amplification of optical near-fields in electron imaging. We provide simultaneous time-, space-, and phase-resolved measurements of a micro-drum made from a hexagonal boron nitride membrane visualizing the sub-cycle dynamics of 2D polariton wavepackets therein. The phase-resolved measurements reveals vortex-anti-vortex singularities on the polariton wavefronts, together with an intriguing phenomenon of a traveling wave mimicking the amplitude profile of a standing wave. Our experiments show a 20-fold coherent amplification of the near-field signal compared to conventional electron near-field imaging, resolving peak field intensities in the order of ~W/cm2, corresponding to field amplitudes of a few kV/m. As a result, our work paves the way for spatio-temporal electron microscopy of biological specimens and quantum materials, exciting yet delicate samples that are currently difficult to investigate.
- Abstract（参考訳）: 空間分解能と時間分解能の同時同時に物質とその分極子の低エネルギー非平衡ダイナミクスにアクセスすることは、近年の電子顕微鏡の大胆なフロンティアである。
主な課題の1つは、振幅と位相情報を同時に切り離しながら非常に弱い信号を取得する能力である。
本稿では、光誘起電子変調に基づく顕微鏡手法であるFree-Electron Ramsey Imaging(FERI)を提案する。
六方晶窒化ホウ素膜から作製したマイクロドラムの時間・空間・位相同時分解測定を行い、2次元偏光子波束のサブサイクルダイナミクスを可視化した。
位相分解測定により、ポラリトン波面上の渦反渦特異点と、定常波の振幅プロファイルを模倣する走行波の興味深い現象が明らかになった。
実験では, 従来の電子近接場イメージングと比較して20倍のコヒーレント増幅を行い, 数kV/mの磁場振幅に対応するピーク場強度を ~W/cm2 の順に解消した。
その結果、我々の研究は、生体試料や量子材料を時空間電子顕微鏡で観察する方法を練り上げました。
関連論文リスト
- Attosecond electron microscopy by free-electron homodyne detection [0.0]
時間分解電子顕微鏡は、ナノスケールの励起と時間分解能を持つ物質の動的状態を追跡することを目的としており、最終的にはアト秒状態に達する。
本稿では,FREHD(Free-Electro-n Homodyne Detection)を高時間分解能で電子顕微鏡位相分解光学応答に対する普遍的なアプローチとして紹介する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-04T17:23:37Z) - Microwave amplification via interfering multi-photon processes in a
half-waveguide quantum electrodynamics system [2.884845555225785]
超伝導人工原子によるマイクロ波プローブ信号の増幅について検討する。
人工原子の弱い不調和性のため、強いポンプ場は服を着た状態の間に励起を生成する。
人工原子を用いた実験では, 最大振幅は18%程度であり, 従来よりも高い値を示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-15T03:24:17Z) - Ultrafast Transverse Modulation of Free Electrons by Interaction with
Shaped Optical Fields [0.0]
複雑な電子光学素子や材料ナノ構造を設計・製造することなく、電子ビームの任意の横変調が可能であることを実験的に実証した。
本稿では,HG10,HG01対称性を持つHermite-Gaussian(HG)電子ビームを作製し,顕微鏡像のコントラスト向上に有効であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-05T17:18:57Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - Dynamics of Transmon Ionization [94.70553167084388]
本研究では, 駆動型トランスモン共振器システムの動的特性を, 強力でほぼ共振的な測定駆動下で数値的に探索する。
我々は、クォービットがコサインポテンシャルから逃れるトランスモンイオン化の明確なサインを見つける。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-21T18:00:15Z) - Slowing down light in a qubit metamaterial [98.00295925462214]
マイクロ波領域の超伝導回路は 未だにそのような装置を欠いている
共振導波路に結合した8量子ビットからなる超伝導メタマテリアルにおいて、電磁波の減速を実証した。
本研究は, 超伝導回路の高柔軟性を実証し, カスタムバンド構造を実現することを目的とした。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-14T20:55:10Z) - Broadband continuous variable entanglement generation using Kerr-free
Josephson metamaterial [40.96261204117952]
絡み合ったマイクロ波光子は、量子情報処理とセンシングの基本的な資源となっている。
低損失のジョセフソンメタマテリアルを用いて、4GHz帯にまたがる2ギガの絡み合ったビットレートで真空揺らぎから周波数絡み光子を生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-11T11:05:17Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z) - Position-controlled quantum emitters with reproducible emission
wavelength in hexagonal boron nitride [45.39825093917047]
低次元層状材料中の単一光子エミッタ(SPE)は、最近、統合と極端に小型化の見地から大きな関心を集めている。
ここでは、選択された場所で電子ビームによって活性化される高純度合成六方晶窒化ホウ素(hBN)中のSPEを実証する。
本研究は,2次元材料における同一量子エミッタに基づくトップダウン集積デバイスの実現に向けた重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-24T17:20:19Z) - Optical Modulation of Electron Beams in Free Space [0.0]
真空に焦点をあてた単色光学場を用いて電子ビーム収差を補正し、選択した焦点形状を生成できることを示す。
必要な光強度は、現在利用可能な超高速電子顕微鏡装置で実現可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-08T01:15:21Z) - Free-Electron Shaping Using Quantum Light [0.0]
ここでは、コヒーレントレーザー励起を量子光との相互作用によって置き換えることで、電子パルスの整形、圧縮、統計の制御を改善することができることを示す。
位相印加光により圧縮を加速し, 振幅印加により超短パルスの2パルスプロファイルを生成する。
生成された電子パルスは、光学的タルボット効果と完全に類似した周期的復活を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-03T15:35:43Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。