Wir kombinieren Photoemissions-Elektronenmikroskopie (PEEM) mit XUV-Licht, was wir als Hohe Harmonische unserer Femtosekunden-Laserpulse erzeugen. In Argon erreichen wir hier Photonenenergien bis zu 140 eV, in Neon und Helium potentiell auch deutlich höhere Energien. Wir fokussieren diese Pulse mit einem toroidalen Spiegel oder dielektrischen Spiegeln auf eine Probenoberfläche. Die ausgelösten Elektronen untersuchen wir mittels Flugzeit-Photoemissions-Elektronenmikroskopie. Unser Aufbau zeichnet sich besonders dadurch aus, dass wir die XUV-Pulse mit einer Brennweite von 125mm und die IR-Pulse mit einer Brennweite von 33mm auf die Probe fokussieren können. So erreichen wir in einem kleinen Bereich besonders hohe Intensitäten.

Das Vorläufer-Experiment von unserem Aufbau in Lund wurde Ende 2023 in Advanced Physics Research publiziert, kurz nachdem der Nobelpreis an die Attosekundenforschung vergeben wurde. Hierin konnten wir erstmalig ein zeitaufgelöstes Experiment mit Attosekunden-Pulsen in einem PEEM durchführen. Hierzu haben wir die XUV-induzierte Elektronenemission aus einer frisch präparierten ZnO Oberfläche verwendet. Ein zeitlich verzögerter Wenig-Zyklen-Puls um 800nm lieferte die transiente elektrische Feldstärke, um die ausgelösten Elektronen periodisch zu beschleunigen. Dies konnten wir mittels eines Verzögerungsfeldes im PEEM nachweisen und so die raumzeitlichen Unterschiede zwischen der Trägerfrequenz bei 800nm und den XUV-Pulsen direkt auf der ZnO Oberfläche vermessen.

Die Erkenntnisse aus diesem Experiment sind in unseren experimentellen Aufbau in Oldenburg eingeflossen und wir arbeiten gerade an den nächsten Schritten.