Het genereren van hoge harmonischen uit metalen opent een verband tussen vaste en plasmaharmonischen. High-harmonic generation (HHG) is het gebied van het creëren van hoogfrequente fotonen uit laagfrequente lasers. HHG is de hoeksteen van niet-lineaire optica, met toepassingen in spectroscopie, attoseconde wetenschap enzovoort. In dit onderzoek, onderzoekers gebruikten voor het eerst titaannitride om HHG in vuurvaste metalen te bereiken. In de toekomst, dit zou de weg kunnen effenen voor het focussen van de straling op nanoschaal voor gebruik bij nanobewerking, nanofabricage en medische toepassingen, evenals HHG-verbetering voor het genereren van frequentiekammen voor de volgende generatie nucleaire klokken.

Alexandra Boltasseva, de Ron en Dotty Garvin Tonjes hoogleraar Electrical and Computer Engineering. Boltasseva's interdisciplinaire werk combineert nano-optica, materiaalwetenschap en machine learning om een ​​nieuwe generatie apparaten mogelijk te maken voor ultrasnelle, ultradunne optica, dichtere fotonische/kwantumschakelingen en gegevensopslag, ruwe omgevingsdetectie, biomedische toepassingen, energieomzetting en kamertemperatuur, efficiënte kwantumapparaten.

Vladimir M. Shalaev, de Bob en Anne Burnett Distinguished Professor of Electrical and Computer Engineering en wetenschappelijk directeur voor nanophotonics bij Birck Nanotechnology Center in Purdue's Discovery Park. Shalaev staat bekend om zijn baanbrekende studies van lineaire en niet-lineaire optica van willekeurige nanofotonische composieten, kunstmatig ontworpen en vervaardigde optische metamaterialen, plasmonica en kwantumfotonica.

Onderzoekers combineerden titaannitride, een vuurvast metaal ontwikkeld door de Shalaev-Boltasseva onderzoeksgroepen, die een uitzonderlijk hoge lasertolerantie heeft, met extreem korte laserpulsen bestaande uit slechts enkele elektrische veldoscillaties. De 10 keer grotere lasertolerantie van titaniumnitride dan goud stelde onderzoekers in staat om het te raken met straling met hoge intensiteit, licht met een kortere golflengte uitstralend tot 110 nm, in het vacuüm ultraviolet regime voor de eerste keer in een metaal.