自由电子激光随机光谱学揭示硅键软化动力学
材料科学
2023-06-28 v1 仪器与探测器
摘要
时间分辨X射线发射/吸收光谱(Tr-XES/XAS)是一种对材料中电子动力学敏感的信息丰富实验工具,广泛应用于多个研究领域。通常,Tr-XES/XAS需要兼具窄带宽和亚皮秒脉冲宽度的X射线脉冲,这种组合在原理上以傅里叶变换极限脉冲为最优。在本工作中,我们探索了一种替代实验方法,能够从自由电子激光的宽带极紫外脉冲的随机涨落中同时获取关于未占据态(XAS)和占据态(XES)的信息。我们将该方法结合奇异值分解和Tikhonov正则化流程,以数十meV的能量分辨率测定了晶体硅样品在L2,3边的XAS/XES响应。最后,我们将该光谱方法与泵浦-探测方法结合,测量了硅膜的结构与电子动力学。在390 nm光学激光脉冲光激发后获得的Tr-XAS/XES数据使我们能够观察到能带结构的扰动,这与所预测的非热固-液相变前驱态(伴随键软化现象)的形成相符。
引用
@article{arxiv.2305.05258,
title = {FEL stochastic spectroscopy revealing silicon bond softening dynamics},
author = {Dario De Angelis and Emiliano Principi and Filippo Bencivenga and Daniele Fausti and Laura Foglia and Yishay Klein and Michele Manfredda and Riccardo Mincigrucci and Angela Montanaro and Emanuele Pedersoli and Jacopo Stefano Pelli Cresi and Giovanni Perosa and Kevin C. Prince and Elia Razzoli and Sharon Shwartz and Alberto Simoncig and Simone Spampinati and Cristian Svetina and Jakub Szlachetko and Alok Tripathi and Ivan A. Vartanyants and Marco Zangrando and Flavio Capotondi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05258},
year = {2023}
}