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Dipartimento di Fisica - Politecnico di Milano

Spettroscopia ottica e fotoemissione ultraveloce (UPhOS)

UPhOS è uno strumento collocato presso il laboratorio ULTRAS del Dipartimento di Fisica, dedicato a esperimenti di spettroscopia da solidi eccitati tramite un fascio laser a femtosecondi. La sorgente laser del laboratorio genera impulsi da 50 fs alla lunghezza d’onda di 800 nm (hν = 1.55 eV) e con potenza media di 2 W. Utilizzando cristalli ottici non lineari è stata costruita una linea di luce che permette di ottenere impulsi di 10-13 s con lunghezza d’onda di 400, 266 e 200 nm (hν fino a 6.2 eV), sufficienti per indurre fotoemissione. La struttura temporale del laser permette quindi di fare misure spettroscopiche in modo “pump-probe”: l’impulso di “pump” perturba il sistema, e l’impulso di “probe”, opportunamente ritardato, sonda gli effetti della perturbazione. In questo modo è possibile rivelare la dinamica temporale del rilassamento degli stati eccitati del sistema. La rapidità degli impulsi, unita all’accordabilità della sorgente, apre interessanti possibilità nello studio della dinamica elettronica dei solidi entro la finestra temporale tipica dei fenomeni di scattering (10-14 s).

Con lo strumento UpHOS si possono effettuare misure di fotoemissione risolte in tempo utilizzando un analizzatore a tempo di volo (ToF). Si potranno inoltre misurare, nella stessa configurazione sperimentale, la riflettività ottica e l’effetto Kerr magneto-ottico.

L’analizzatore ToF è montato su una camera da vuoto in metallo-Mu (adatta a schermare i campi magnetici) e utilizza un rivelatore MicroChannelPlate a 64 canali. Sarà inoltre possibile realizzare in-situ film sottili tramite un sistema di evaporazione connesso all’analizzatore.

 



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