Selective imaging of the terahertz electric field of the phonon-polariton in LiNbO3

[1] J. J. Hopfield, Phys. Rev. 112, 1555 (1958).

[2] A. S. Barker and R. Loudon, Rev. Mod. Phys. 44, 18 (1972).

[3] T. Feurer, J. C. Vaughan, and K. A. Nelson, Science 299, 374 (2003).

[4] J. K. Wahlstrand and R. Merlin, Phys. Rev. B 68, 054301 (2003).

[5] A. Cavalleri, S. Wall, C. Simpson, E. Statz, D. W. Ward, K. A. Nelson, M. Rini, and R. W. Schoenlein, Nature (London) 442, 664 (2006).

[6] Q. Wu, Q.-Q. Chen, B. Zhang, and J.-J. Xu, Front. Phys. 8, 217 (2013).

[7] Y. Ikegaya, H. Sakaibara, Y. Minami, I. Katayama, and J. Takeda, Appl. Phys. Lett. 107, 062901 (2015).

[8] T. Kuribayashi, T. Motoyama, Y. Arashida, I. Katayama, and J. Takeda, J. Appl. Phys. 123, 174103 (2018).

[9] D. H. Auston, K. P. Cheung, J. A. Valdmanis, and D. A. Kleinman, Phys. Rev. Lett. 53, 1555 (1984).

[10] K. P. Cheung and D. H. Auston, Phys. Rev. Lett. 55, 2152 (1985).

[11] B. B. Hu, X.-C. Zhang, D. H. Auston, and P. R. Smith, Appl. Phys. Lett. 56, 506 (1990).

[12] T. E. Stevens, J. K. Wahlstrand, J. Kuhl, and R. Merlin, Science 291, 627 (2001).

[13] J. Hebling, G. Almási, I. Z. Kozma, and J. Kuhl, Opt. Express 10, 1161 (2002).

[14] K. Suizu, K. Koketsu, T. Shibuya, T. Tsutsui, T. Akiba, and K. Kawase, Opt. Express 17, 6676 (2009).

[15] T. F. Crimmins, N. S. Stoyanov, and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 117, 2882 (2002).

[16] N. S. Stoyanov, D. W. Ward, T. Feurer, and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 117, 2897 (2002).

[17] T. Feurer, N. S. Stoyanov, D. W. Ward, J. C. Vaughan, E. R. Statz, and K. A. Nelson, Annu. Rev. Mater. Res. 37, 317 (2007).

[18] C. Yang, Q. Wu, J. Xu, K. A. Nelson, and C. A. Werley, Opt. Express 18, 26351 (2010).

[19] Z. Wang, F. Su, and F. A. Hegmann, Opt. Express 23, 8073 (2015).

[20] K. Kawase, M. Sato, T. Taniuchi, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 68, 2483 (1996).

[21] K. Kawase, J. Shikata, and H. Ito, J. Phys. D: Appl. Phys. 35, R1 (2002).

[22] K.-L. Yeh, M. C. Hoffmann, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 90, 171121 (2007).

[23] M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2631 (1992).

[24] M. Yamada, N. Nada, M. Saitoh, and K. Watanabe, Appl. Phys. Lett. 62, 435 (1993).

[25] W. K. Burns, W. McElhanon, and L. Goldberg, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 252 (1994).

[26] L. E. Myers, R. C. Eckardt, M. M. Fejer, R. L. Byer, W. R. Bosenberg, and J. W. Pierce, J. Opt. Soc. Am. B 12, 2102 (1995).

[27] A. G. Stepanov, J. Hebling, and J. Kuhl, Appl. Phys. Lett. 83, 3000 (2003).

[28] J. Hebling, A. G. Stepanov, G. Almási, B. Bartal, and J. Kuhl, Appl. Phys. B 78, 593 (2004).

[29] A. G. Stepanov, J. Kuhl, I. Z. Kozma, E. Riedle, G. Almási, and J. Hebling, Opt. Express 13, 5762 (2005).

[30] H. Hirori, A. Doi, F. Blanchard, and K. Tanaka, Appl. Phys. Lett. 98, 091106 (2011).

[31] M. Nagai, E. Matsubara, and M. Ashida, Opt. Express 20, 6509 (2012).

[32] K. Kawase, J. Shikata, H. Minamide, K. Imai, and H. Ito, Appl. Opt. 40, 1423 (2001).

[33] S. B. Bodrov, M. I. Bakunov, and M. Hangyo, J. Appl. Phys. 104, 093105 (2008).

[34] M. Tani, K. Horita, T. Kinoshita, C. T. Que, E. Estacio, K. Yamamoto, and M. I. Bakunov, Opt. Express 19, 19901 (2011).

[35] M. I. Bakunov, E. A. Mashkovich, M. V. Tsarev, and S. D. Gorelov, Appl. Phys. Lett. 101, 151102 (2012).

[36] M. I. Bakunov, E. A. Mashkovich, and E. V. Svinkina, Opt. Lett. 39, 6779 (2014).

[37] T. Satoh, R. Iida, T. Higuchi, M. Fiebig, and T. Shimura, Nat. Photon. 9, 25 (2015).

[38] I. Yoshimine, T. Satoh, R. Iida, A. Stupakiewicz, A. Maziewski, and T. Shimura, J. Appl. Phys. 116, 043907 (2014).

[39] D. E. Zelmon, D. L. Small, and D. Jundt, J. Opt. Soc. Am. B 14, 3319 (1997).

[40] R. Loudon, Adv. Phys. 13, 423 (1964).

[41] M. I. Bakunov, A. V. Maslov, and S. B. Bodrov, Phys. Rev. B 72, 195336 (2005).

[42] Y. R. Shen, The Principles of Nonlinear Optics (Wiley, New York, 2002).

[43] P. Khan, M. Kanamaru, K. Matsumoto, T. Ito, and T. Satoh, Phys. Rev. B 101, 134413 (2020).

[44] See Supplemental Material at http://link.aps.org/supplemental/ 10.1103/PhysRevB.102.094313 for the experimentally ob- served phonon-polariton and numerically calculated THz elec- tric field. Note that the accumulation of Fig. 2 is different from that of the movies.

[45] R. Claus, Phys. Status Solidi B 50, 11 (1972).

[46] A. Delbart, J. Derré, and R. Chipaux, Eur. Phys. J. D 1, 109 (1998).

[47] A. S. Barker and R. Loudon, Phys. Rev. 158, 433 (1967).

[48] T. Satoh, Y. Terui, R. Moriya, B. A. Ivanov, K. Ando, E. Saitoh, T. Shimura, and K. Kuroda, Nat. Photon. 6, 662 (2012).

[49] I. Yoshimine, Y. Y. Tanaka, T. Shimura, and T. Satoh, Europhys. Lett. 117, 67001 (2017).

[50] L. J. A. van Tilburg, F. J. Buijnsters, A. Fasolino, T. Rasing, and M. I. Katsnelson, Phys. Rev.B 96, 054437 (2017).

[51] K. Matsumoto, I. Yoshimine, K. Himeno, T. Shimura, and T. Satoh, Phys. Rev.B 101, 184407 (2020).