La USAL genera por vez primera vórtices de luz de alta frecuencia

España.-

La radiación láser es una herramienta muy versátil usada cada vez más en múltiples ramas de la ciencia y con aplicaciones en las tecnologías más avanzadas en nuestra sociedad. En particular, la luz láser tiene dos propiedades que la hacen especialmente interesante en determinadas aplicaciones: la dirección en la que se producen las oscilaciones del campo eléctrico o polarización y la estructura espacial del haz de luz, que puede dar lugar a un vórtice de luz, muy interesante desde el punto de vista fundamental y aplicado.

En este contexto, el Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica de la Universidad de Salamanca (ALF-USAL) lidera el trabajo internacional que acaba de publicar Nature Photonics y en el que se detalla cómo se han generado, por primera vez, rayos X coherentes en los que “es posible controlar de manera simultánea tanto su momento angular orbital, es decir, el tipo de vórtice o remolino de luz, como su momento angular de espín, esto es, su polarización”, informa Carlos Hernández García, investigador del Grupo y coordinador del estudio, a Comunicación USAL.

El hito supondrá la creación de herramientas ópticas de nueva generación que “permitirán ahondar en el estudio de materiales magnéticos avanzados o de la simetría de las estructuras moleculares, entre otras muchas posibles aplicaciones”, subrayan los investigadores de ALF-USAL, uno de los grupos líderes en el diseño conceptual de nuevos métodos de generación de láseres de rayos X en el panorama internacional.

Si hace unos meses los investigadores de la USAL publicaban también en la misma reputada revista la generación de rayos X con polarización “a la carta” ahora, en palabras de Laura Rego, estudiante de doctorado del grupo ALF-USAL, “hemos dado una ‘vuelta de tuerca’ más”. Ya no son solo capaces de controlar la polarización de los rayos X o de alta frecuencia, sino también de controlar simultáneamente su momento angular orbital. Es decir, además de controlar la dirección de las oscilaciones de la radiación láser (la polarización) “somos capaces de ‘enroscarlas’ configurando un giro similar al de las roscas de un tornillo”, explica.

Herramienta para observar el mundo a escala nanométrica

La novedad de este trabajo consiste en crear haces de luz coherente con estas dos propiedades simultáneamente (polarización y momento angular orbital) en el rango del ultravioleta extremo, muy cercano a los rayos X. Además, como valor añadido, estos vórtices de luz se emiten en forma de pulsos muy cortos, con duraciones de unas cuantas trillonésimas de segundo o, lo que es lo mismo, unos cuantos attosegundos.

Gracias a su corta duración, estos destellos de luz ofrecen la posibilidad de inspeccionar, controlar y observar los componentes más elementales de la materia y registrar su evolución, aunque esta ocurra en fracciones de milbillonésimas (1/10^15) de segundo.

Por:  UNIVERSIDAD DE SALAMANCA