Attosecond core-exciton dynamics in MgF2

The generation of XUV attosecond pulses, made possible by phenomena like the high-order harmonic generation process, allowed the investigation of electron dynamics in matter with unprecedented time resolution. In recent years, the development of attosecond transient reflectivity experiments extended the range of samples that can be investigated to bulk solids. These investigations can pave the way for the development of innovative and better performing electronic devices, which could possibly lead to the so called petahertz electronics. In this work, the ultrafast dynamics of core excitons in magnesium fluoride are investigated by means of transient reflectivity experiments. In particular, the L2,3 edge of magnesium is targeted. Several transient reflectivity features with temporal duration shorter than ten femtoseconds have been observed. Additional oscillations at twice the frequency of the strong infrared field are reported, and their phase relationship with the squared modulus of the electric field is analysed.

La generazione di impulsi ad attosecondi nell’estremo ultravioletto, resa possibile da fenomeni come la generazione di armoniche di ordine elevato, ha permesso lo studio delle dinamiche elettroniche nella materia con una risoluzione temporale senza precedenti. Negli ultimi anni, lo sviluppo di esperimenti sulla riflettività transiente nel dominio degli attosecondi ha esteso il novero dei campioni analizzabili ai materiali solidi spessi. Questo tipo di studio può portare allo sviluppo di apparecchi elettronici innovativi e più performanti, portando alla cosiddetta petahertz electronics. In questo lavoro, le dinamiche ultraveloci degli eccitoni di core nel fluoruro di magnesio sono studiate per mezzo di esperimenti di riflettività transiente. In particolare, l’edge L2,3 del magnesio è stato scelto come obiettivo. Sono state osservate numerose dinamiche di riflettività transiente con una durata temporale inferiore ai dieci femtosecondi. Vengono riportate inoltre oscillazioni al doppio della frequenza del campo infrarosso ed è stata analizzata la loro relazione di fase rispetto al modulo quadro del campo elettrico.