激光激发固体电子系统中声子诱导的长寿命非平衡态
介观与纳米尺度物理
2019-06-05 v3
摘要
通常认为激光激发固体中的电子-电子热化与电子-声子弛豫过程发生在不同的时间尺度上。这对金属中大多数导带电子成立。然而，电子-声子相互作用会影响激发电子的热化过程。我们借助一组完整的 Boltzmann 碰撞积分，研究贵金属中潜在散射机制的相互作用。我们追踪铜中的瞬态电子分布及其因超短激光脉冲激发而偏离 Fermi-Dirac 分布的情况。我们研究了波长 800 nm、脉冲宽度 10 fs 的超短激光脉冲激发后电子非平衡的不同阶段。计算显示在激光脉冲期间及其结束直後存在强烈的非平衡。随后，大多数电子发生快速热化。令人惊讶的是，我们观测到一种长寿命非平衡，这可归因于电子-声子散射。这种非平衡形成于电子态密度峰值附近的能量处，并持续在电子-声子能量弛豫的时间尺度上。它反过来影响电子-声子耦合强度。
引用
@article{arxiv.1801.06560,
title = {Phonon-induced long-lasting nonequilibrium in the electron system of a laser-excited solid},
author = {Sebastian T. Weber and Baerbel Rethfeld},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.06560},
year = {2019}
}