La radiación de Terahercios (THz) nos envuelve. Por ejemplo, esta misma página emite radiación de cuerpo negro principalmente en la región de los THz (definido entre los 0,3 THz y 30 THz). Sin embargo, esta radiación de THz producida por fuentes de microondas tradicionales es generalmente demasiado débil como para tener un impacto apreciable en las propiedades de los materiales en los que se estudia.
La situación cambió drásticamente a principios de los años 2000, con el desarrollo de la técnica de rectificación óptica con acoplamiento de fases en cristales sin simetría inversa. Este hito tecnológico ha permitido desarrollar fuentes de pulsos de THz con techo de un único ciclo, con fuerzas de campo superiores a 1 MV/cm. Estos pulsos han hecho posible generar nuevos estados dinánimos de los materiales modificando sus campos intrínsecos, de tal forma que muestren propiedades completamente distintas a las que presentan en el equilibrio.
En este artículo, publicada en Physics Reports y en la que ha participado el investigador Ikerbasque del DIPC Alexey Nikitin, se analiza el estado del arte en la transformación, control y manipulación de radiación de THz de pocos ciclos y campo-fuerte. El estudio se centra en cómo los materiales pueden ser manipulados a través de las distintas excitaciones y cómo las moléculas y las partículas pueden ser controladas de forma útil por radiación extrema de THz. Además, en este trabajo se comentan las fuentes disponibles de pulsos de ciclo corto y campo-fuerte de THz, y el estado del arte de sus parámetros de operación. En último lugar, se analizan los enfoques actuales para guiar, focalizar y remodelar pulsos de THz.
Como conclusión del artículo, se aprecia que esta nueva tecnología ha posibilitado una mejor comprensión de los procesos físicos y químicos de los sólidos, líquidos y moléculas, así como de la manipulación de sus propiedades. De cara al futuro, está claro que el desarrollo de fuentes de radiación de THz tendrá un gran impacto como herramientas para llevar a cabo experimentos que hoy en día son aún inviables.
Para más información: https://doi.org/10.1016/j.physrep.2019.09.002
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