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OP Sesión – Theoretical advances in structured light with longitudinal and transverse orbital angular momentum

Miguel Ángel Porras de la Universidad Politécnica de Madrid impartirá el seminario titulado «Theoretical advances in structured light with longitudinal and transverse orbital angular momentum» el próximo 29 de noviembre a las 13.00 horas.

El seminario tendrá lugar en el aula IV del Edificio Trilingüe de la Universidad de Salamanca.

Resumen: The control of ultrafast and strong field processes using structured light with orbital angular momentum (OAM) requires the most detailed knowledge of the physical properties of these light waves, and in particular, the amount of OAM carried by them and their propagation dynamics. While experiments of high harmonic and attosecond pulse generation with longitudinal OAM are made routinely in diverse experimental configurations, it is not yet completely clear the limits of the amount of OAM that the driving pulses can carry. Also, numerical studies of second and higher order harmonic generation using pulses with transverse OAM are being conducted, and experiments are planned, but at present there is a lack of knowledge about their propagation properties, and a hot debate on the amount of transverse OAM they carry, and hence transfer to the harmonics. In this talk recent theoretical developments aimed at clarifying these issues will be exposed.

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OP Sesión – Tailoring Light’s Polarization for Chiral Discrimination

Laura Rego del departamento de Química de la Universidad Autónoma de Madrid, impartirá el seminario titulado «Tailoring Light’s Polarization for Chiral Discrimination» el próximo 24 de noviembre a las 13:00.

El seminario tendrá lugar en el aula VII del Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca. 

Resumen: Chiral molecules are very relevant in many chemical and biological processes. For that reason, distinguishing between the two versions of a chiral molecule (enantiomers) is vital, but it is also challenging. In this talk, we will see several schemes to study chirality using ultrashort laser pulses with structured polarization. Our methods take advantage of light’s tailored polarization to create enantiosensitive interferences in the non-linear optical emission from the chiral molecules. First, we will show how to turn an ultrashort elliptical pulse into an efficient chiro-optical tool: by tilting its polarization plane towards its propagation direction. Second, we will introduce a different approach for efficient chiral recognition which relies on the interference between two low-order nonlinear processes: sum-frequency generation and third-harmonic generation. Finally, we will see how we can imprint chirality in atoms. In these theoretical proposals, the molecular handedness can be retrieved by all-optical measurements and in ultrafast time scales.

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Investigadores del Grupo ALF USAL asisten al congreso OPA 2023

Luis Plaja y Carlos Hernández García investigadores del grupo Aplicaciones del Láser y Fotónica (ALF – USAL) han asistido y participado en el congreso Optics & Photonics Africa OPA 2023 que ha tenido lugar del 6 al 10 noviembre en White River – Sudáfrica. 

Presentaron las contribuciones tituladas:

  • Topological high-harmonic spectroscopy: observing matter response from the topology of the harmonic field.
  • Short Wavelength Structured Light for Attosecond Science

En este enlace puede consultarse la nota de prensa publicada por la International Commission for Optics con toda la información del congreso. 

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Sergio Martín Domene ganador de un premio TFM de investigación en Comunicaciones Cuánticas

Sergio Martín Domene investigador del grupo de Aplicaciones del Láser y Fotónica y miembro del proyecto ERC Attostructura ha sido galardonado con el tercer premio dentro de la I Edición de los Premios a la Excelencia de Trabajos Fin de Máster de investigación en materia de Comunicaciones Cuánticas.

El certamen tiene como objetivo reconocer los Trabajos Fin de Máster presentados por el alumnado de la USAL en los años 2022 y 2023 para promover tanto la investigación científica y técnica como la transferencia del conocimiento.

El trabajo premiado lleva por título “Estudio de la dinámica de la magnetización excitada mediante pulsos láser estructurados»

Uno de los campos más activos actualmente en el panorama científico es la computación cuántica, hacia donde avanzan las comunicaciones del futuro. Si bien la teoría necesaria para la comprensión de la información y computación cuánticas se encuentra bastante avanzada, tecnológicamente sigue suponiendo un reto fabricar los dispositivos de soporte físico. En este sentido, existen diferentes formas de construir o materializar un sistema físico que sea capaz de almacenar una unidad de información cuántica, denominada qubit (bit cuántico). Algunas de estas propuestas se basan en los campos recientes de la espintrónica y la magnónica, es decir, el uso de sistemas magnéticos para permitir el almacenamiento y manipulación de datos. Entender a nivel fundamental cómo es el comportamiento de estos sistemas es crucial para seguir impulsando la investigación.
 
En este trabajo se realiza un estudio teórico a través de simulaciones numéricas, demostrando que es posible llevar a cabo un control ultrarrápido de la magnetización (descripción macroscópica de un conjunto de spines, una propiedad mecanocuántica) de un material ferromagnético de cientos de nanómetros de tamaño, gracias a la interacción de pulsos láser estructurados de unos pocos picosegundos de duración. El aspecto novedoso reside en que estos pulsos generados consisten en un campo magnético intenso circularmente polarizado y aislado del campo eléctrico, obtenido a partir de la fuerte focalización de dos haces vectoriales cilíndricos desfasados propagándose en direcciones perpendiculares. Por un lado, este esquema permite evitar las pérdidas por efecto Joule en la muestra magnética debido a las corrientes que se inducirían por la interacción con el campo eléctrico. Por otro lado, la interacción del campo de magnetización de la muestra con el campo magnético del campo óptico es mucho más directa, resultando en un efecto quiral y no lineal en la dinámica cuando el estado de polarización es circular.
 

Este premio se enmarca dentro del Plan Complementario en Comunicaciones Cuánticas, dentro del programa NextGeneration de la Unión Europea (PRTRC17.I1) que esta financiado por la Unión Europea, el Ministerio de Ciencia e Innovación, el Plan de Recuperacion Transformacion y Resiliencia y la Junta de Castilla y LEón a través de su programa Nos Impulsa. 

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Carlos Hernández García galardonado con el premio  International Commission of Optics (ICO) 2023

Carlos Hernández García, miembro del grupo ALF – USAL e investigador principal del proyecto Attostructura, ha sido galardonado en la última edición del del Premio de la International Commission of Optics (ICO) 2023 en reconocimiento de (cita textual)

«for seminal contributions in the theory and modeling of laser- driven high harmonic generation and understanding how to manipulate their waveforms to impart orbital and spin photon angular momentum»

Podéis acceder a la información completa en https://www.e-ico.org/blog/awards/ico-prize/ y consultar la nota de prensa que ha publicado la International Commission for Optics. 

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Marina Fernández Galán 2º Premio del XX Certamen Universitario ‘Arquímedes’ de Introducción a la Investigación Científica

El pasado 20 de octubre en el Ministerio de Universidades en Madrid, Marina Fernández Galán estudiante fue galardonada con el 2º Premio del XX Certamen Universitario ‘Arquímedes’ de Introducción a la Investigación Científica. 

El premio fue otorgado por el Ministerio de Universidades y el CSIC, por su trabajo titulado «Auto-compresión extrema de pulsos láser infrarrojos en fibras huecas con gradientes de presión decrecientes» desarrollado a partir de su trabajo fin de grado bajo la dirección de Enrique Conejero y Julio San Román.

La información al completo está disponible en web del servicio de Sala de Prensa de la Universidad de Salamanca y en varios medios de comunicación que también se han echo eco de la noticia. 

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Nuevo proyecto de investigación: SpecX

Ya ha comenzado el nuevo proyecto de investigación SpecX (Schemes for the generation of attosecond x-ray special beams using high-order harmonic generation from macroscopic targets) del que son investigadores principales Julio San Román y Carlos Hernández Garcia.

En el proyecto SpecX se pretende avanzar en el manejo macroscópico de los haces de luz ultrarrápidos, desde el régimen de infrarrojo/femtosegundo hasta el de rayos X/attosegundo, con especial énfasis en el estudio de campos topológicos complejos. Para ello se requieren de códigos de simulación avanzados ya que los mecanismos para generar pulsos láser tan breves (la postcompresión no lineal de pulsos láser o la generación de armónicos de orden alto) combinan física microscópica y macroscópica, lo que supone un gran reto.

Para ello se han definido los siguientes objetivos:

  • explotar estrategias computacionales de alto rendimiento que hagan uso de la inteligencia artificial para acceder a estos nuevos escenarios de óptica no lineal extrema.
  • Diseñar los pulsos ultrarrápidos estructurados en el régimen infrarrojo/femtosegundo a través de diferentes esquemas propagación no lineal, como el uso de fibras de núcleo hueco y de cristal fotónico, y celdas multipaso.
  • Explorar nuevos esquemas del proceso de generación de armónicos de orden alto en el regiment de rayos X y attosegundo, como sólidos cristalinos irradiados por campos
  • explorar la generación de armónicos de orden alto con pulsos láser post-comprimidos en regímenes combinados
  • motivar nuevas propuestas experimentales para la generación de campos estructurados de rayos X en el régimen de los attosegundos,

El proyecto SpecX se enmarca dentro de la convocatoria Proyectos de Generación de conocimiento en el marco del Programa Estatal para Impulsar la Investigación Científico-Técnica y su Transferencia, del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2021-2023. Tiene un duración de tres años y ha recibido una financiación de 127.500 € proveniente del Ministerio de Ciencia e Innovación y Agencia Estatal de Investigación y co-financiado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

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Creación de la Unidad de Excelencia LUMES

El pasado mes de junio se creó la Unidad de Excelencia en LUz y Materia EStructuradas LUMES.

La creación de la Unidad de Excelencia en LUz y Materia EStructuradas representa un paso adelante en la consolidación de la Universidad de Salamanca como referente internacional en la comprensión y aplicación de las interacciones entre la luz y la materia en la escala ultrarrápida y nanométrica. Mediante la colaboración interdisciplinaria y la formación de jóvenes investigadores, esta Unidad se posicionará como un líder internacional en el desarrollo de tecnologías aplicaciones de la luz láser estructurada al estudio de nuevos materiales. Se espera que los avances científicos y tecnológicos obtenidos impulsen la innovación en campos como la fotónica, la optoelectrónica, la nanotecnología y la óptica cuántica, ámbitos con un impacto transversal en múltiples disciplinas de la ciencia.

La Unidad de Excelencia LUMES, abordará diversas temáticas de vanguardia en los ámbitos de la óptica ultrarrápida y no lineal, y la ciencia de materiales, incluyendo el desarrollo de láseres ultrarrápidos estructurados espaciotemporalmente en un amplio rango espectral (desde THz hasta rayos X); el estudio de las propiedades electrónicas, ópticas y magnéticas de materiales 2D a nivel cuántico y sus heteroestructuras van der Waals asociadas; la interacción de estos materiales con luz estructurada ultrarrápida; el procesado de materiales mediante láseres ultraintensos; y el estudio de la dinámica ultrarrápida en materiales magnéticos excitados con pulsos láser estructurados, entre otros.

La Unidad de Excelencia LUMES está formada por 8 investigadores garantes y un total de 32 investigadores doctores, con adscripción en el Departamento de Física Aplicada de la USAL, el Centro de Láseres Pulsados, y el Departamento de Ingeniería Mecánica de la USAL. La unidad estará dirigida por Carlos Hernández García.

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