- The role of the electron recoiling mechanism in coherent light high-order harmonics generation: from the source to the applications
- Simoncig, Alberto
Subject
- Ottica non-lineare
- Luce Polarizzata
- Generazione di armoniche di ordine superiore
- Processi ultraveloci
- Femtosecondo
- Magnetismo circolare
- Radiazione coerente
- Phase-matching
- Impulsi laser
- XMCD
- SCUOLA DI DOTTORATO DI RICERCA IN FISICA
- FIS/03 FISICA DELLA MATERIA
Description
- 2008/2009
- I processi di generazione di armoniche di ordine superiore (High-order Harmonic Generation o HHG) in gas inerti rappresentano, attualmente, la tecnica piu` promettente per la creazione di impulsi di luce coerente nell'estremo ultra-violetto (EUV) in una configurazione table-top. I processi HHG si basano sull'interazione non-lineare, tra impulsi laser ultra-corti, tipicamente dell'ordine della decina di femtosecondi, e atomi di gas inerti. Le caratteristiche che distinguono i processi HHG sono la loro durata temporale, che puo` essere nel dominio degli attosecondo e il fatto che l'interazione e` non perturbativa. Invece, la natura quantistica dei processi HHG implica la presenza di meccanismi di diffusione che influenzano la funzione d'onda dell'elettrone atomico coinvolto nell'interazione con il campo laser. Il ruolo della diffusione viene usualmente trascurato nella letteratura corrente, sebbene quest'ultima sia strettamente legata al controllo dell'efficienza del processo HHG e dello stato di polarizzazione dei fotoni generati. Il lavoro di tesi e` focalizzato sullo studio sperimentale e teorico/fenomenologico del ruolo dei meccanismi di diffusione, e sul loro controllo, al fine di incrementare l'efficienza e la qualita` ottica, i.e. coerenza, struttura temporale, etc., dei fotoni HHG prodotti. Gli studi e gli esperimenti condotti forniscono, in base alla nostra attuale conoscenza, la prima dimostrazione quantitativa a supporto del modello di Leweinstein. Accanto alla caratterizzazione spettrale, viene presentato uno studio accurato circa le condizioni minime necessarie a generare impulsi HHG, sempre legate al ruolo della diffusione della funzione d'onda elettronica. I risultati hanno permesso di ottenere una piu` profonda comprensione della complessa dinamica non-lineare, che sta alla base dei processi HHG. Accanto allo studio della diffusione si e` cercato di ottenere il controllo sullo stato di polarizzazione degli impulsi HHG, i quali mantengono la polarizzazione della radiazione laser utilizzata. La stessa diffusione impedisce di creare efficientemente armoniche di ordine superiore con polarizzazione ellittica (o circolare). Per risovere questo problema e` stata abbiamo sviluppato una collaborazione con il gruppo CXRO del Lawrence Berkeley National Laboratory, (Berkeley, USA), grazie al quale sono state realizzate una serie di ottiche multistrati innovative basate sul principio dell'angolo di Brewster, e disegnate appositamente per polarizzare circolarmente impulsi di luce EUV. Queste ultime sono state preliminarmente testate con successo sulla beam-line 6.3.2 del sincrotrone di Berkeley. La parte finale della tesi presenta la prima sorgente di impulsi HHG, polarizzati circolarmente utilizzando i citati multistrati. Per verificare l'efficienza e` di questi multistrati e` stato condotto un esperimento di dicroismo magnetico circolare con radiazioni EUV (EUV-MCD), unico nel sul genere, in quanto utilizza gli impulsi HHG polarizzati circolarmente per sondare il comportamento dicroico in corrispondenza delle soglie di assorbimento M di metalli ferromagnetici come Fe e Ni o delle loro leghe. Il fine ultimo e` dato dalla realizzazione di un esperimento risolto in tempo capace di utlizzare impulsi HHG circolarmente polarizzati per comprendere il processo di demagnetizzazione di sistemi ferromagnetici, sulla scala temporale del femtosecondo.
- XXII Ciclo
- 1982
Date
- 2010-07-13T13:46:55Z
- 2010-07-13T13:46:55Z
- 2010-03-26
Type
- Doctoral Thesis
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:units-8872