光场光电导采样中宏观电流的出现
光学
2022-03-09 v1 应用物理
摘要
光电导场采样是推进我们对光-物质相互作用及超快光电子应用理解的关键方法。对于可见光，场与场致动力学的光电导采样带宽可扩展至拍赫兹域。尽管超快光电导测量日益重要，但将微观电子动力学与宏观外部信号联系起来的严格模型仍然缺乏。这导致关于宏观电流起源的相互冲突的解释。在此，我们展示关于气体中超快电流宏观信号形成的系统性实验研究。我们基于 Ramo-Shockley 定理发展了一个理论模型，克服了先前引入的偶极与电流贡献的人为分离。基于该模型的大量数值粒子-in-胞(PIC)型模拟允许与实验结果定量比较，并有助于识别电子散射与库仑相互作用的作用。结果表明，迄今使用的大多数启发式模型都需要修正。我们的方法可辅助设计更灵敏、更高效的光电导器件。我们针对气体情况证明可实现超过一个数量级的信号增益，为具有最高灵敏度的拍赫兹场测量铺平道路。
引用
@article{arxiv.2105.10010,
title = {The emergence of macroscopic currents in photoconductive sampling of optical fields},
author = {Johannes Schötz and Ancyline Maliakkal and Johannes Blöchl and Dmitry Zimin and Zilong Wang and Philipp Rosenberger and Meshaal Alharbi and Abdallah M. Azzeer and Matthew Weidman and Vladislav S. Yakovlev and Boris Bergues and Matthias F. Kling},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.10010},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 7 figures