皮秒超声与X射线结合的概念及用例

本综述讨论了使用超短硬X射线探测脉冲的皮秒超声实验，从布拉格峰位移中提取激光激发纳米结构的瞬态应变响应。该方法为低至几纳米厚度的结构提供了关于皮秒应变响应的直接、层特异且定量的信息。我们使用弹性波方程对瞬态应变建模，并利用格林艾森参数表达驱动应力，指出激光诱导应力正比于固体微观子系统（即电子、声子和自旋）中能量密度的变化。因此，激光驱动的应变响应可作为局域能量密度和温度变化的超快代理，但鉴于泊松效应，我们强调纳米尺度形貌对于准确解释的重要性。所呈现的实验用例涵盖超薄且不透明金属异质结构、连续与颗粒纳米层以及负热膨胀材料，它们各自对既有全光学技术构成挑战。