温稠密物质 regime 下铜纳米颗粒中电子-声子耦合增强的直接观测
等离子体物理
2022-06-30 v4 材料科学
应用物理
原子与分子团簇
摘要
温稠密物质(WDM)是一种高度激发的状态,位于固体、等离子体与液体的交汇处,无法用平衡理论描述。在实验室中创造该状态的瞬态性质,以及探测电子与离子之间强耦合相互作用的困难,使得完整理解该 regime 下的物质具有挑战性。在本工作中,我们通过飞秒激光在烧蚀阈值以下激发孤立的约 8 nm 纳米颗粒,创造了均匀激发的 WDM。随后我们使用光电子能谱追踪瞬时电子温度,并直接提取出迄今为止实验上观测到的最强电子-离子耦合。通过与最先进的理论直接比较,我们确认这些过热纳米颗粒位于热固体与等离子体的边界,并具有相应的强电子-离子耦合。这一点既体现在电子向离子的快速能量损失上,也体现在纳米颗粒中声学振荡对电子温度的强烈调制上。本工作展示了实验探索和理论验证 WDM 奇异性质的新途径。
引用
@article{arxiv.2110.14704,
title = {Direct observation of enhanced electron-phonon coupling in copper nanoparticles in the warm-dense matter regime},
author = {Quynh L. D. Nguyen and Jacopo Simoni and Kevin M. Dorney and Xun Shi and Jennifer L. Ellis and Nathan J. Brooks and Daniel D. Hickstein and Amanda G. Grennell and Sadegh Yazdi and Eleanor E. B. Campbell and Liang Z. Tan and David Prendergast and Jerome Daligault and Henry C. Kapteyn and Margaret M. Murnane},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.14704},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 4 figures