时间分辨拉曼散射与角分辨光电子能谱揭示石墨中的新型电子-声子弛豫路径
介观与纳米尺度物理
2017-01-26 v1 材料科学
摘要
光激发电子-空穴对的时动力学对许多技术很重要，特别是太阳能电池。我们结合超快泵浦-探测拉曼散射和光电子能谱，直接追踪强激光脉冲激发后石墨中的电子-空穴激发以及G声子。该声子已知与电子耦合相对较强。交叉关联有效电子温度和声子温度对基于模型的拟合提出了新的约束。公认的双温模型预测，G声子布居应在激发生成电子-空穴对后立即开始增加，且增加速率不应强烈依赖于泵浦能量密度。相反，我们发现G声子布居的增加发生在延迟约 65 fs 之后。该时间延迟也由G声子不存在所谓的自泵浦现象所证实。它随泵浦能量密度增加而减小。我们表明，这些观察结果意味着一条新的弛豫路径：热载流子不是直接将能量传递给G声子，而是先将能量传递给区边界K点附近的光学声子，随后这些声子通过声子-声子散射衰变为G声子。我们的工作表明，即使在仅考虑短时间尺度时，任何光吸收体中热载流子弛豫的计算也必须包含声子-声子相互作用。
引用
@article{arxiv.1610.06233,
title = {Novel Electron-Phonon Relaxation Pathway in Graphite Revealed by Time-Resolved Raman Scattering and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy},
author = {Jhih-An Yang and Stephen Parham and Daniel Dessau and Dmitry Reznik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.06233},
year = {2017}
}