极化介质的红外声学声子热光致反射
光学
2026-05-06 v3 材料科学
摘要
本文研究了用于基于热光致反射的热感测的介质材料，通过在中红外波段进行温度依赖的光谱椭圆偏振实验提取关键光学参数。利用光声学共振，我们展示，极化介质的热光致反射系数与通常用于温度转换的常用金属相当，甚至在某些情况下高出一个数量级。我们引入了一个 transducer 性能评估指标（FOM），将泵浦吸收和探针反射调制组合在不同波长下，作为面向设计的筛选指标，用于比较不同材料和波段范围内的热光致反射 transducer 性能。我们的结果表明，极化材料的性能可达金属 transducer 的8倍。为演示实际能力，我们对一片在硅上热生长100 nm厚的SiO2薄膜进行了瞬态热光致反射测量。这些结果将介质材料定位为下一代热力学测量的有力候选者，拓宽了基于声子探测的光学热力学设计空间，对于基于声子探测的层状器件结构的高分辨热成像和表征具有深远意义。
引用
@article{arxiv.2504.05675,
title = {Infrared Phonon Thermoreflectance in Polar Dielectrics},
author = {Saman Zare and William D. Hutchins and Daniel Hirt and Elizabeth Golightly and Patrick E. Hopkins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.05675},
year = {2026}
}