Сотрудники Научно-технического института Окинавы (OIST) продемонстрировали новый механизм, который позволяет управлять электронами в нанометровом пространственном и фемтосекундном временном масштабах. Статью об этом исследовании команда институтского отдела фемтосекундной спектроскопии под руководством профессора Кешава Дани (Keshav Dani) разместила в журнале Science Advances.

«С помощью лазерного луча с неоднородным профилем интенсивности мы изменяли локальные поверхностные потенциалы (так называемый поверхностный фотоэлектрический эффект), чтобы получить пространственно вариабельное электрическое поле внутри пятна фотовозбуждения», — рассказала доктор Лейна Вонг (E Laine Wong).

Использовав комбинацию методов фемтосекундной спектроскопии и электронной микроскопии, физики OIST сняли короткий видеоролик течения электронов в фемтосекундном отрезке времени. Высокое разрешение, обеспечиваемое электронным микроскопом позволило визуализировать движение электронов в пределах крошечного пятна, оставляемого на поверхности полупроводника лазерным лучом накачки. Зондирующие импульсы второго сверхскоростного лазера применялись для мониторинга эволюции возбуждённых электронов.

Результаты этой работы свидетельствуют о принципиальной возможности управления движением электронов внутри фокального пятна лазера, то есть с точностью выше, чем позволяет предел светового разрешения. Со временем, полагают авторы, такая возможность будет реализована в нанометровых электронных схемах. Над прототипами таких устройств сейчас и работает команда профессора Дани.