Divulgación

No todo iba a ser perfecto 

En la actualidad, el proceso de generación de armónicos es una herramienta extensamente utilizada para el estudio de dinámicas del orden de femtosegundo, sin embargo, aún existen muchas dudas acerca del comportamiento de los electrones dependiendo del medio material que se esté utilizando.
 
Recientes estudios en medios sólidos han revelado nuevos escenarios con dinámicas electrónicas extraordinarias comparadas con las de átomos o moléculas. El proceso en sólidos se puede explicar desde un punto de vista semiclásico a través de las trayectorias de los electrones desde que son excitados por el pulso láser hasta que vuelven a recombinar con su hueco, recolisión perfecta. Sin embargo, recientemente se ha reportado que parte de la emisión de armónicos altos vienen de situaciones donde las trayectorias del electrón y su hueco no se cruzan en el espacio real, dando pie a las conocidas recolisiones imperfectas. 
 
En este trabajo, demostramos la existencia de dichas recolisiones cuando el medio es una lámina de grafeno e incide sobre ella un pulso de láser linealmente polarizado. El grafeno, a diferencia de otros medios, presenta una estructura de bandas singular con puntos donde la capa de valencia y la de conducción están en contacto. Nuestro estudio tiene gran relevancia ya que hasta ahora sólo se había estudiado este fenómeno en sólidos de gap finito y con grandes curvaturas de Berry, o utilizando campos incidentes con polarización elíptica. Creemos que, con este trabajo damos un paso más hacía el entendimiento completo de las dinámicas ultrarápidas que se dan en sistemas sólidos irradiados por pulsos láser intensos.
 

Más información en:.

Boyero-García, Roberto, Ana García-Cabrera, Oscar Zurrón-Cifuentes, Carlos Hernández-García, y Luis Plaja. «Non-classical high harmonic generation in graphene driven by linearly-polarized laser pulses». Opt. Express 30, n.o 9 (abril de 2022): 15546-55. https://doi.org/10.1364/OE.452201.
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Castilla y León Television se hace eco de la reunión del comité de expertos del proyecto ATTOSTRUCTURA

El canal de television Castilla y León Television publica en su web la noticia por la celebración de la reunion del consejo de expertos del proyecto ATTOSTRUCTURA

Puedes leer la nota de prensa y ver el video en su web

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Reunión en Salamanca del comité científico asesor del proyecto ATTOSTRUCTURA

El próximo mes de agosto se cumplen treinta meses desde que se inició el proyecto ATTOSTRUCTURA, lo que significa que ya ha transcurrido la mitad de su duración.

Por esta razón, se ha celebrado la primera reunión de comité científico asesor del proyecto. El comité, formado por investigadores externos expertos en los diferentes campos del proyecto, tiene como objetivo evaluar el desarrollo del proyecto, los resultados obtenidos hasta la fecha y, si es necesario, proponer cambios o modificaciones en las líneas de investigación. De esta forma, se pretende asegurar que el proyecto alcanza los mejores resultados posibles manteniendo el mayor nivel de excelencia.

Los miembros del comité científico asesor son:

  • Prof. Jon Marangos (presidente) –  Imperial College (Londres, Reino Unido)
  • Dra. Alicia Palacios – Universidad Autónoma de Madrid (Madrid, España)
  • Prof. Misha Ivanov – Instituto Max Born de Óptica No Lineal y Espectroscopía de Pulso Corto en la Asociación de Investigación de Berlín (Berlin, Alemania)
  • Catedrático Jamal Berakdar – Instituto de Física, Universidad Martin-Luther (Halle – Wittenberg, Alemania)

La reunión, que tuvo lugar el viernes 22 de julio en la Sala de Juntas de la Facultad de Ciencias, comenzó con una sesión de puertas abiertas en la que se presentó el estado del proyecto y los principales resultados obtenidos hasta el momento. Los videos de esas sesiones estarán disponibles en la web del proyecto.

Con motivo de la reunion, Carlos Hernández García (investigador principal del proyecto) habla en este video grabado por los servicios audiovisuales de la Universidad de Salamanca, del proyecto, sus objetivos y los resultados obtenidos.

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Investigadores de ALF-USAL participan en la XXXVIII Reunión Bienal de  la Real Sociedad Española de Física (Murcia)

Del 11 al 15 de julio se ha celebrado la XXXVIII Reunión Bienal de la Real Sociedad Española de Física. El grupo de Aplicaciones del Láser y Fotónica (ALF – USAL) ha participado en dicha bienal presentando algunos de los resultados más recientes de las investigaciones que lleva a cabo actualmente. 

Los trabajos presentados fueron: 

  • Luis Sánchez-Tejerina, Rodrigo Martín-Hernández, Rocío Yanes, Luis Plaja, Luis López-Díaz, Carlos Hernández-García. «Magnetic order excitation by magnetic fields from sub-picosecond structured laser pulses». S15 Novel frontiers and challenges in magnetism – Contribución oral. (Abstract)
  • Rodrigo Martín-Hernández, Luis Sánchez-Tejerina, Enrique Conejero Jarque, Luis Plaja , Carlos Hernández-García. «Spatial isolation of femtosecond magnetic needles driven by azimuthally-polarized laser beams«, S15 Novel frontiers and challenges in magnetism – Contribución oral. (Abstract). Premio a la mejor contribución oral en el Simposio “Novel Frontiers and Challenges in Magnetism” otorgado por el capítulo español de IEEE Magnetics.
  • Miguel López-Ripa, Íñigo J. Sola, Benjamín Alonso. «In-line and ultraestable spatiotemporal characterization of constant and time-varying optical vortices«, S9 Quantum Optics and Nonlinear Optics – Contribución oral. (Abstract)
  • V. W. Segundo Staels, E. Conejero Jarque, J. San Roman. «Use of gas-filled multipass cells to generate clean supercontinuum spectra«, S9 Quantum Optics and Nonlinear Optics – Contribución oral. (Abstract)
  • Luis Sánchez-Tejerina, Rodrigo Martín-Hernández, Rocío Yanes, Luis Plaja, Luis López-Díaz, Carlos Hernández-García. «Non-linear, purely magnetic magnetization response to femtosecond structured laser pulses«, S9 Quantum Optics and Nonlinear Optics – Contribución oral. (Abstract)
  • Rodrigo Martín-Hernández,Luis Plaja, Carlos Hernández-García. «Magnetically-pumped High Harmonic Generation with circularly polarized driving fields», S9 Quantum Optics and Nonlinear Optics – Contribución oral. (Abstract)
  • Ana García-Cabrera, Roberto Boyero-García, Óscar Zurrón Cifuentes, Julio San Román, Carlos Hernández-García, Luis Plaja. «Multi-vortex high-harmonic beams from graphene’s anisotropy«, S9 Quantum Optics and Nonlinear Optics – Contribución oral. (Abstract)
  • Alba de las Heras, Alok Kumar Pandey, Julio San Román, Javier Serrano, Luis Plaja. «Extreme-ultraviolet scalar and vectorial vortices with very high topological charge«, S9 Quantum Optics and Nonlinear Optics – Contribución oral. (Abstract). Ganadora del concurso «Jóvenes investigadores» en la categoria de estudiantes.  
  • Ignacio Lopez-Quintas, Warein Holgado, Rokas Drevinskas, Peter G. Kazansky, Íñigo J. Sola, Benjamín Alonso. «Collinear optical vortices with tailored topological charge generated by angular momentum transfer«, S9 Quantum Optics and Nonlinear Optics – Poster. (Abstract)
  • Javier Serrano, Carlos Hernández-García. «High-performance simulations of high-order harmonic generation based on artificial intelligence«, S9 Quantum Optics and Nonlinear Optics – Poster. (Abstract)
  • Rosa Ana Pérez-Herrera, Alba de las Heras, María-Baralida Tomás, Beatriz Santamaría, Clara Benedí-García, Ana I. Gómez-Varela, Verónica González-Fernández, Martina Delgado-Pinar. «The future researchers in Optics and Photonics: gender bias in the PhD theses defended in Spain in 2015-2020«, S2 Women in Physics – Contribución oral. (Abstract). 

Además Carlos Hernández García participó en la organización del congreso como parte del comité científico. 

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La OSAL Student Chapter de Salamanca ganadora del segundo premio Fotón 2022 concedido por el CSIC

El OSAL Student Chapter de la Universidad de Salamanca, ha sido galardonado con el segundo puesto de los Premios Fotón 2022 en la categoría Fotón Emitido, por su vídeo divulgativo “Los colores en las pompas de jabón”. 

El jurado ha valorado positivamente “su capacidad de divulgación al público general explicando el funcionamiento del fenómeno de interferencia de la luz con un ejemplo accesible y atractivo” además, de su creatividad a la hora de mostrar los colores que se producen en las pompas.

En el video se explica el fenómeno de interferencia en lamina delgada, el responsable de la aparición de los colores en las pompas de jabón y que tambien aparece en otras situaciones como los charcos o las alas de las mariposas. 

Podeis ver este video (y otros muy interesantes tambien) en la pagina de la OSAL Student Chapter de Salamanca y leer la reseña completa del premio en la web del CSIC. 

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Alta bisutería en óptica no lineal

Joyas de plata de ley, oro rosa con diseños exclusivos, anillos, pendientes, pulseras… ¿de luz? Cual taller de alta bisutería, el grupo de investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica de la Universidad de Salamanca (ALF-USAL) centra sus esfuerzos en diseñar joyas de luz mediante la óptica no lineal. Joyas, no solo por su belleza en forma de láseres de alta frecuencia, sino por su utilidad para observar y controlar procesos aún desconocidos en la naturaleza. Y es que, el diseño de haces de luz láser coherentes y de alta frecuencia (hacia los rayos X) se ha convertido en una herramienta única para acceder a procesos que tienen lugar en tamaños muy pequeños (nanómetros) y en tiempos muy breves (trillonésimas de segundo).

La colaboración teórico-experimental entre los grupos ALF-USAL y el de los Profs. Murnane y Kapteyn de la Universidad de Colorado en Boulder (EE.UU.) viene desarrollando alta bisutería durante los últimos años. Tras generar anillos de alta frecuencia con propiedades nunca vistas hasta la fecha (ver referencias [1,2]), los investigadores han ido un paso más allá, adentrándose en el mundo de los collares. El diseño de un láser infrarrojo en forma de collar de perlas permite variar la frecuencia y la divergencia (o tamaño espacial) de los rayos X que se producen tras el proceso no lineal de generación de armónicos de orden alto. En este trabajo, publicado en la revista Science Advances, los investigadores demuestran además, que mediante el número de “perlas” del collar se puede calibrar el contenido espectral de estos láseres de rayos X. Un paso más en la alta bisutería con láseres que intenta ayudar a entender los procesos más breves de la naturaleza.

Más información en:

“Necklace-structured high harmonic generation for low-divergence, soft X-ray harmonic combs with tunable line spacing”, Laura Rego, Nathan J. Brooks, Quynh L. D. Nguyen, Julio San Román, Iona Binnie, Luis Plaja, Henry C. Kapteyn, Margaret M. Murnane, Carlos Hernández-García, Science Advances 8, eabj7380 (2022).

Referencias:

[1] “Generation of extreme-ultraviolet beams with time-varying orbital angular momentum”, Laura Rego, Kevin M Dorney, Nathan J Brooks, Quynh Nguyen, Chen-Ting Liao, Julio San Román, David E Couch, Allison Liu, Emilio Pisanty, Maciej Lewenstein, Luis Plaja, Henry C Kapteyn, Margaret M Murnane, Carlos Hernández-García,   Science 364, eaaw9486 (2019).

[2] “Controlling the polarization and vortex charge of attosecond high-harmonic beams via simultaneous spin-orbit momentum conservation”, Kevin M. Dorney, Laura Rego, Nathan J. Brooks, Julio San Román, Chen-Ting Liao, Jennifer L. Ellis, Dmitriy Zusin, Christian Gentry, Quynh L. Nguyen, Justin. M. Shaw, Antonio Picón, Luis Plaja, Henry C. Kapteyn, Margaret M. Murnane, Carlos Hernández-García, Nature Photonics 13, 123–130 (2019).

 

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IV Concurso Fotográfico «Día de la luz»

Con motivo de la proclamación del 16 de mayo como «Dia Internacional de la Luz y las Tecnologías Basadas en Luz» por la Organización de Naciones Unidas, el Máster Universitario en Fisica y Tecnología de los Láseres convoca la IV edición del Concurso Fotografico «Dia de la Luz». 

En la organización del concurso y formación del jurado participan:

 

El concurso esta abierto a estudiantes de Grado, Máster o Doctorado,  profesorado y miembros de la comunidad universitaria de la Universidad de Salamanca y de la Universidad de Valladolid, así como egresados del Máster en Física y Tecnología de los Láseres que no formen parte del jurado

El plazo de participación esta abierto hasta el día 3 de mayo. Cada participante pude enviar hasta dos fotografías a cada una de las categorías establecidas: 

  • Tecnologias de la luz y Fenômenos Opticos
  • El Láser

Se otorgarán 4 premios: 

  • Primer premio en la categoría Tecnologías de la Luz y Fenómenos Ópticos: 200 euros.
  • Segundo premio en la categoría Tecnologías de la Luz y Fenómenos Ópticos: 100 euros
  • Primer premio en la categoría El Láser: 200 euros
  • Segundo premio en la categoría El Láser: 100 euros

Además, todos los premiados recibirán un año de suscripción gratuita a la Real Sociedad Española de Física con acceso on-line a la Revista de Física. Las fotografías premiadas serán publicadas en la revista Óptica Pura y Aplicada de la Sociedad Española de Óptica (SEDOPTICA).

Las bases completas del concurso están disponibles en la web del Máster en Física y Tecnología de los Láseres (laser.usal.es/posgrado)

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adminIV Concurso Fotográfico «Día de la luz»

Reseña en JILA – A Necklace Made of Doughnuts

Nuestros amigos y frecuentes colaboradores de JILA (Universidad de Colorado) se hacen eco del paper «Necklace-structured high-harmonic generation for low-divergence, soft x-ray harmonic combs with tunable line spacing» que recientemente se ha publicado en ScienceAdvances. 

Puedes leer su reseña en el siguiente enlace: https://jila.colorado.edu/news-events/articles/necklace-made-doughnuts

Mas informacion:

Rego, L., Brooks, N. J., Nguyen, Q. L. D., San Roman, J., Binnie, I., Plaja, I., Kapteyn, H. C., Murnane, M. M., & Hernández-García, C. (2022). Necklace-structured high-harmonic generation for low-divergence, soft x-ray harmonic combs with tunable line spacing. Science Advances, 8(5), eabj7380. https://doi.org/10.1126/sciadv.abj7380
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Comprimiendo pulsos de luz en gradientes de presión

A pesar de tener una vida extremadamente corta, de tan solo unas milbillonésimas de segundo, los pulsos láser de femtosegundo se han convertido en una herramienta indispensable en numerosos ámbitos de la ciencia y la tecnología, ya que permiten explorar las propiedades más fundamentales de la materia en escalas de tiempo ultrarrápidas.

Generar estos pulsos de luz tan cortos de forma controlada y con buena calidad no es tarea fácil, y en los últimos años se han propuesto diversas estrategias. La idea principal consiste en generar un espectro de luz muy ancho, compuesto por muchas frecuencias, mediante procesos no lineales a partir de uno más estrecho para, a continuación, corregir su fase haciendo que todas las frecuencias se sincronicen dando lugar a un pulso ultracorto. Una forma muy extendida para conseguir este gran ensanchamiento espectral es propagar un pulso de luz inicial por el interior de una fibra cilíndrica hueca rellena de un gas. En ese caso, uno de los parámetros que más influyen en la propagación es la presión del gas, que permite sintonizar de forma continua la dispersión y la intensidad de los efectos no lineales experimentados por el pulso. En particular, si los parámetros de la fibra y del gas se escogen cuidadosamente, es posible lograr que el pulso incidente ensanche su espectro al mismo tiempo que corrige su fase debido a la interacción entre los procesos lineales y no lineales. De esta forma el pulso reduce su duración por sí solo, en un proceso conocido como auto-compresión solitónica.

Normalmente, estos experimentos se llevan a cabo manteniendo el gas a presión constante, rellenando la fibra de forma homogénea. Sin embargo, en uno de nuestros últimos estudios hemos demostrado que aplicar un gradiente de presión decreciente, que haga que la concentración de gas se reduzca gradualmente durante la propagación, puede mejorar la calidad de los pulsos auto-comprimidos y reducir su duración aún más que la presión constante.

Puedes consultar todos los detalles de este trabajo en:

F. Galán, E. C. Jarque, and J. San Roman, Optimization of pulse self-compression in hollow capillary fibers using decreasing pressure gradients, Optics Express 30(5), 6755–6767 (2022). https://doi.org/10.1364/OE.451264

Descargalo en Gredos @Universidad de Salamanca: http://hdl.handle.net/10366/148576
 
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Attostructura Seminario – Structuring ultrafast laser light through highly nonlinear physics

El 2 de febrero, Carlos Hernández García, investigador Ramón y Cajal, miembro del grupo de investigación Aplicaciones Laser y Fotónica e investigador principal del proyecto Attostructura (ERC 851201) impartió el seminario «Structuring ultrafast laser light through highly nonlinear physics» dentro del ciclo de seminarios del Instituto Rocasolano del CSIC.  

The degree of control we have achieved over the manipulation of light is truly amazing. Initiated by our Greek ancestors using mirrors to guide light, we live in a world where the most advanced laser technology allows us to create and sculpt light beams with great precision. In particular, nowadays we can create ultrashort attosecond pulses (with durations of trillionths of a second), of very high frequencies (up to the soft X-rays), and with increasingly complex spatial structures thanks to our ability to harness their angular momentum. In this talk we will review our recent work in the generation of structured ultrashort laser pulses. Thanks to the highly nonlinear process of high harmonic generation, we can tailor the spin and orbital angular momentum properties of extreme ultraviolet/soft x-ray laser pulses directly at their generation. By properly controlling the process of high harmonic generation, from the driving laser beam to the target (gas or solid), different families of structured ultrashort laser beams can be created: self-torqued beams, vector-vortex beams, tunable high-frequency combs, or hexagonal harmonic beams. These new optical tools allow us to fantasize of new laser-matter interaction processes at the nanoscale, whose physical laws are yet to be discovered. For example, structured laser pulses offer an appealing alternative to study sub-femtosecond magnetization dynamics, where a complete understanding of the electronic and spin interactions remains unexplored

Podéis ver el video del seminario al completo en esta misma pagina o en el canal de Youtube del Instituto Rocasolano. 

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