Scalable high-repetition-rate sub-half-cycle terahertz pulses from spatially indirect interband transitions

太赫兹辐射 载波包络相位 光电子学 阿秒 量子隧道 电子 电场 光学 物理 材料科学 激光器 超短脉冲 量子力学
作者
Christian Meineke,M. Prager,Johannes Hayes,Qiannan Wen,Lukas Z. Kastner,D. Schuh,Kilian Fritsch,Oleg Pronin,Markus Stein,F. P. Schäfer,Sangam Chatterjee,M. Kira,Rupert Huber,Dominique Bougeard
出处
期刊:Light-Science & Applications [Springer Nature]
卷期号:11 (1) 被引量:16
标识
DOI:10.1038/s41377-022-00824-6
摘要

Intense phase-locked terahertz (THz) pulses are the bedrock of THz lightwave electronics, where the carrier field creates a transient bias to control electrons on sub-cycle time scales. Key applications such as THz scanning tunnelling microscopy or electronic devices operating at optical clock rates call for ultimately short, almost unipolar waveforms, at megahertz (MHz) repetition rates. Here, we present a flexible and scalable scheme for the generation of strong phase-locked THz pulses based on shift currents in type-II-aligned epitaxial semiconductor heterostructures. The measured THz waveforms exhibit only 0.45 optical cycles at their centre frequency within the full width at half maximum of the intensity envelope, peak fields above 1.1 kV cm-1 and spectral components up to the mid-infrared, at a repetition rate of 4 MHz. The only positive half-cycle of this waveform exceeds all negative half-cycles by almost four times, which is unexpected from shift currents alone. Our detailed analysis reveals that local charging dynamics induces the pronounced positive THz-emission peak as electrons and holes approach charge neutrality after separation by the optical pump pulse, also enabling ultrabroadband operation. Our unipolar emitters mark a milestone for flexibly scalable, next-generation high-repetition-rate sources of intense and strongly asymmetric electric field transients.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小新完成签到,获得积分10
刚刚
共享精神应助Ashley采纳,获得10
刚刚
CodeCraft应助蔚蔚蓝天采纳,获得10
刚刚
左彦完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
刻苦的芝完成签到,获得积分10
1秒前
w2503完成签到,获得积分10
1秒前
小马甲应助凉笙墨染采纳,获得10
1秒前
JiangHb完成签到,获得积分10
1秒前
憨憨鱼完成签到,获得积分10
2秒前
乔一乔完成签到 ,获得积分10
2秒前
鲤鱼完成签到 ,获得积分10
2秒前
muzi完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
贪玩海之完成签到,获得积分10
3秒前
hkh发布了新的文献求助10
4秒前
腼腆的馒头完成签到,获得积分10
6秒前
大模型应助vinni采纳,获得10
6秒前
紫菜完成签到,获得积分10
6秒前
jinghong完成签到 ,获得积分10
7秒前
ihc完成签到,获得积分10
7秒前
魔幻凡梦完成签到,获得积分10
8秒前
正好完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
白白SAMA123完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
大个应助汪爷爷采纳,获得10
10秒前
谷飞飞完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
liu完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
zzz完成签到,获得积分10
14秒前
咸鱼之王完成签到,获得积分10
14秒前
Yuee完成签到,获得积分10
14秒前
咿咿完成签到,获得积分10
14秒前
zzz发布了新的文献求助10
14秒前
亭瞳完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
会发光的星星完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4016068
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3556043
关于积分的说明 11319836
捐赠科研通 3289063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812373
邀请新用户注册赠送积分活动 887923
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812044