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Ultrafast imaging of terahertz electric waveforms using quantum dots

Light(Science & Applications) 2022年第1期11卷 63-68页

作者： Moritz B.Heindl Nicholas Kirkwood Tobias Lauster Julia A.Lang Markus Retsch Paul Mulvaney georg herink Experimental Physics VIII-Ultrafast Dynamics University of BayreuthBayreuthGermany ARC Centre of Excellence in Exciton Science School of ChemistryUniversity of MelbourneMelbourneAustralia Physical Chemistry I University of BayreuthBayreuthGermany

Microscopic electric fields govern the majority of elementary excitations in condensed matter and drive electronics at frequencies approaching the Terahertz(THz)***,only few imaging schemes are able to resolve sub-wavelength fields in the THz range,such as scanning-probe techniques,electro-optic sampling,and ultrafast electron ***,intrinsic constraints on sample geometry,acquisition speed and field strength limit their ***,we harness the quantum-confined Stark-effect to encode ultrafast electric near-fields into colloidal quantum dot *** approach,termed Quantum-probe Field Microscopy(QFIM),combines far-field imaging of visible photons with phase-resolved sampling of electric *** capturing ultrafast movies,we spatio-temporally resolve a Terahertz resonance inside a bowtie antenna and unveil the propagation of a Terahertz waveguide excitation deeply in the sub-wavelength *** demonstrated QFIM approach is compatible with strong-field excitation and sub-micrometer resolution—introducing a direct route towards ultrafast field imaging of complex nanodevices inoperando.

关键词： antenna waveguide quantum

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