EU - EUVORAM - Extrem-Ultraviolett-Meta-Optik für die Attosekunden-Mikroskopie

Lichtquellen für extremes Ultraviolett (EUV) sind ausgereift, sowohl was die Helligkeit als auch die Erzeugung immer kürzerer Attosekunden-Lichtpulse angeht. Im Gegensatz dazu sind transmissive EUV-Optiken aufgrund der Materialabsorption nach wie vor spärlich. Daher konzentriert sich die EUV-Mikroskopie heute hauptsächlich auf linsenlose Techniken oder sekundäre Beobachtungen wie Photoelektronen. EUVORAM (Extreme-Ultraviolet Meta-Optics for Attosecond Microscopy) wird experimentell demonstrieren, dass meta-optische Geräte im EUV mit einem neuartigen Designansatz realisierbar sind und dass sie den derzeitigen Mangel an transmissiven EUV-Optiken beheben können. Durch Nachahmung der räumlichen Phasenprofile asphärischer Linsen werden wir fokussierende Metaoptiken herstellen die nahezu beugungsbegrenzte Mikrofoki im EUV erzeugen. In Kombination mit modernen Attosekunden-Pulsquellen, die auf der lasergesteuerten Erzeugung hoher Harmonischer basieren, werden diese Meta-Linsen eine EUV-Fokussierung mit hoher numerischer Apertur ermöglichen, bei der die Attosekunden-Pulsdauern beibehalten werden. EUVORAM wird diese Fähigkeit nutzen, um ein Lichtmikroskop zu bauen, das Attosekunden-Zeit und Nanometer-Raumauflösung vereint. Nach seiner Demonstration werden wir dieses Mikroskop einsetzen, um die ultraschnelle Dynamik heißer Elektronen und Ladungstransfers im Subnanometerbereich in einzelnen plasmonischen Kern@Schale-Nanopartikeln mittels räumlich aufgelöster Attosekunden-Absorptionsspektroskopie zu isolieren. EUVORAM wird eines der ersten Projekte sein, das Attosekundenforschung und dielektrische Meta-Oberflächen miteinander verbindet. Die geplante EUV-Meta-Optik und ihr neuartiges Design werden die derzeitige Kurzwellenlängengrenze der Meta-Oberflächenoptik um den Faktor vier unterschreiten und damit den Stand der Technik direkt neu definieren. Stand der Technik. Das Projekt wird die linsenbasierte Mikroskopie auf nie dagewesene Zeitauflösungen bringen und gleichzeitig hyperspektrale Attosekunden-Bildgebung ermöglichen. Letzteres wird Attosekunden-Experimente von der Beobachtung von Ensemble-Mittelwerten befreien und räumlich aufgelöste Einblicke in die Licht-Materie-Wechselwirkung von photonischen Nanobauteilen ermöglichen.