5.阿秒电子动力学的直接绘图
通过飞秒光场直接度量电子的亚周期动力学特性,可以提供阿秒级时间分辨率,但飞秒激光与超短电子脉冲之间难以实现高精度时空同步。
中科院上海光机所研究团队等通过高对比度飞秒激光与等离子体镜作用,实现了电子与激光时空同步,在实验中观测到阿秒电子脉冲在激光场调制下形成的周期性分布电子束条纹,该工作实现了强场条件下阿秒电子动力学的全光超快时空映射,可直接反馈电子在光场作用下的阿秒动力学特征,为全光阿秒电子学提供了重要技术参考。
6.室温零磁场条件下反铁磁中超快自旋流
超快激光脉冲在反铁磁材料中的非线性光学效应可以诱导产生瞬态磁化,而且不依赖外加磁场。反铁磁的瞬态磁化可以向邻近的重金属层注入超快自旋电流,并由于重金属层的逆自旋霍尔效应转化为高频振荡的电荷电流。
为了验证前述预测,南京大学金飚兵教授与吴镝教授课题组等合作,通过探测激光诱导的反铁磁/重金属结构的太赫兹波信号,实验发现了室温零磁场条件下反铁磁的超快自旋泵浦过程。反铁磁超快自旋泵浦的发现为进一步实现高速、稳定和高集成度的反铁磁自旋电子器件提供了新的方法。
7.利用飞秒激光操控量子材料电子维度
超快激光与量子材料相互作用产生奇异量子态是目前国际上正在探索的量子材料操控研究前沿。
上海交通大学张文涛研究组与张杰、向导团队等合作,提出利用飞秒激光对量子材料电子维度的操控机制,并利用自主研制的高分辨时间分辨角分辨光电子能谱仪和超快电子衍射装置,在三维量子材料中实现二维长程有序电子态,并在所形成的二维电子态中发现存在奇异电子态,可能是一种光致超导迹象。该发现为二维电子态研究提供了新平台。
8.大模间色散下的时空锁模被证实
清华大学精密仪器系杨昌喜课题组与北京邮电大学电子工程学院肖晓晟课题组合作,在时空锁模激光器方向取得了新进展。
合作团队证实了大模间色散下可以实现时空锁模,揭示了其锁模机理;并观察到锁模输出在多横模与近单横模之间转换。该工作在科学上扩展了对三维光学系统中复杂非线性时空动力学的理解,在工程上极大拓宽了时空锁模激光器的设计可能性。