激光激发金属中的能量弛豫与电子-声子耦合
其他凝聚态物理
2022-03-08 v1 计算物理
等离子体物理
摘要
在晶格处于基态、电子温度高达 K 的条件下，我们通过第一性原理框架研究了电子与声子之间的能量转移速率。研究了两种典型但复杂程度不同的金属，即铝和铜。为合理考虑电子激发效应，我们采用有限温度密度泛函理论和线性响应来确定依赖于电子温度的Eliashberg函数和电子态密度。在三个分支依赖的电子-声子耦合强度中，纵声学模在铝的电子-声子耦合中对本文考虑的所有温度均起主导作用，而对于铜，其仅在电子温度 K 以上才占主导。Eliashberg函数的二阶矩和室温 K 下的电子-声子耦合常数与其他结果吻合良好。随着电子温度升高，我们展示了Eliashberg函数 近似的局限性。本工作为声子动力学提供了丰富视角，将有助于增进对超快激光-金属相互作用中能量流动底层机制的理解。
引用
@article{arxiv.2202.03089,
title = {Energy relaxation and electron-phonon coupling in laser-excited metals},
author = {Jia Zhang and Rui Qin and Wenjun Zhu and Jan Vorberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.03089},
year = {2022}
}