RNO2021 – Ana García Cabrera galardonada con uno de los premios de esta edición

Resumen: 

La generación de armónicos de orden alto es una herramienta que permite producir radiación coherente de alta frecuencia en forma de pulsos de muy corta duración, que pueden ser empleados para estudiar las propiedades de la materia en escalas nanométricas. Este proceso ocurre durante la interacción de un láser intenso con los átomos de un material. El láser deforma el potencial atómico permitiendo que el electrón escape de este por efecto túnel. Una vez liberado, el electrón es acelerado por el campo del láser y reconducido hacia el átomo ionizado, donde se produce la recombinación y la emisión de radiación en forma de armónicos de la frecuencia del láser incidente.
En la escala espacial en la que este proceso tiene lugar, los electrones se comportan como ondas y, por tanto, podemos esperar observar en ellos algunos de fenómenos que observamos típicamente en la luz, como el efecto Talbot, característico de la difracción en campo cercano. El efecto Talbot da lugar a la formación de auto-imágenes a distancias regulares, a partir de una máscara periódica, como una red de difracción.

En este trabajo, simulamos un experimento de formación de imágenes Talbot en la función de onda electrónica ionizada durante el proceso de generación de armónicos de orden alto en un cristal. La función de onda periódica del cristal es liberada por el campo del láser y durante su evolución libre, experimenta la formación de auto-imágenes Talbot a lo largo del tiempo. Esto provoca unas modulaciones temporales en la radiación emitida, que dejan una traza en el espectro de armónicos que además es sensible a la ocupación de las bandas en el cristal. Por tanto, proponemos una nueva herramienta, la espectroscopía Talbot ultrarrápida, basada en la ya conocida interferometría Talbot-Lau.