铜中快速扩散能量传输的实验证据：热电子主导机制
材料科学
2025-12-22 v1
摘要
当结构尺寸缩小至能量载荷准粒子失谐平均自由程的数量级时，能量传输的特性从扩散转为球面。然而，转换点仍是争议性的。本文通过确定铜层厚度函数，其能量传输主渠道。从光激发的 Pt 层将能量迅速通过铜传递至埋藏的 Ni 检测层，导致 Ni 层快速膨胀，经ultrafast X 射线衍射探测。Ni 应变幅度对吸收激光能量的非线性依赖表明，随能量增强，铜中的传输效率提高。这种能量依赖的传输效率由扩散能量传输模型再现，为区分扩散与球面传输提供了通用且可靠的实验方法。依据该方法，我们确定，当铜层厚度大于电子失谐平均自由程的两倍时，电子扩散能量传输主导其空间能量分布。
引用
@article{arxiv.2512.17565,
title = {Experimental evidence of dominant ultrafast diffusive energy transport by hot electrons in Cu},
author = {Jasmin Jarecki and Lisa Mehner and Maximilian Mattern and Andrius Jurgilaitis and Steffen Peer Zeuschner and Byungnam Ahn and Florian Baltrusch and J. Carl Ekström and David Kroon and Marc Herzog and Constantin Walz and Fried-Conrad Weber and Jörgen Larsson and Michel Hehn and Jan-Etienne Pudell and Daniel Schick and Alexander von Reppert and Matias Bargheer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.17565},
year = {2025}
}