Bant aralığı, yani en yüksek değerlik ile en düşük iletken bant arasındaki enerji boşluğu, yalıtkan katıların ışığı nasıl emdiklerini ve elektriği nasıl ilettiklerini belirleyen tanımlayıcı bir özelliğidir. Güçlü lazer uyarımı altında bant aralığının nasıl değiştiğini takip etmek uzun süredir devam eden bir zorluktu çünkü altta yatan süreçler femtosaniyelik zaman ölçeklerinde ortaya çıkıyor ve özellikle geniş bant aralıklı dielektrikler için doğrudan takip edilmesi zor.
Max-Born-Institute, ARCNL Amsterdam ve Aarhus Üniversitesi arasındaki işbirliğiyle araştırmacılar artık aşırı ultraviyole (XUV) yüksek harmonik interferometrinin bu tür dinamiklere doğrudan erişim sağlayabileceğini gösterdi.
Ekip, faz kilitli yakın kızılötesi lazer darbesi çiftlerini kullanarak, girişim saçaklarını ve bunların silika camından (SiO) üretilen yüksek dereceli harmoniklerdeki yoğunluğa bağlı kaymasını ölçtü.2) ve magnezyum oksit (MgO).
Bu saçak kaymaları, elektronik bant aralığının geçici değişikliklerini kodlar; silika, daralan bir bant aralığının işaretlerini gösterirken, MgO bir genişleme sergiler.
Deneyler, analitik modelleme ve yarı iletken Bloch denklemi simülasyonları ile desteklendi; bu, gözlemlenen faz değişimlerinin, elektronik yapının uyarılmaya bağlı modifikasyonları ile tutarlı olduğunu doğruladı.
Çalışma, interferometrik HHG’yi katılarda bant yapısı dinamiğinin geniş çapta uygulanabilir, tamamen optik bir araştırması olarak ortaya koyuyor. Bu yaklaşım, temel anlayışın ötesinde, ultra hızlı yarı iletken metrolojisine ve gelecekteki petahertz elektro-optik teknolojilerine giden yolları açıyor.
