非碰撞激光加热对介电材料中电子动力学的影响
介观与纳米尺度物理
2016-11-23 v1 光学
摘要
本文从理论上研究了强飞秒激光脉冲在介电材料中诱导的电子动力学。导带中电子能量分布的激光驱动时间演化由动力学 Boltzmann 方程描述。除了用于能量传递的碰撞过程（如电子-声子-光子和电子-电子相互作用）外，还引入了导带中的光子吸收非碰撞过程。该过程依赖于通过多光子吸收在导带子带间的直接跃迁。结果表明，对于足够高的激光强度，该机制对导带电子的激光加热有显著贡献。它还增加了电子分布达到由 Fermi-Dirac 统计描述的平衡态所需的时间。本文提供了波长为 800 nm、强度在数十 TW/cm 范围内（低于烧蚀阈值）的飞秒激光脉冲辐照石英的定量结果。预计这种非碰撞加热过程引起的能量沉积变化将对介电材料的激光加工产生重要影响。
引用
@article{arxiv.1606.08166,
title = {Influence of non-collisional laser heating on the electron dynamics in dielectric materials},
author = {L. Barilleau and G. Duchateau and B. Chimier and G. Geoffroy and V. Tikhonchuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.08166},
year = {2016}
}