超薄单晶金中的超快热载流子动力学
光学
2023-11-15 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在光电探测、光化学以及有源超材料与超表面中的应用，需要对金属纳米系统中超快非热与热电子过程的基本理解。近年来，在低损耗单晶金的合成与研究方面取得了显著进展，为其用于超薄纳米光子结构开辟了机遇。在此，我们揭示了单晶与多晶超薄（厚度低至10 nm）金膜之间热电子热化动力学的根本差异。弱激发与强激发机制的对比展示了介观金中热化与非热化电子动力学之间一种反直觉的独特相互作用，其中X点带间跃迁对带内电子弛豫具有重要影响。我们还通过实验证明了热电子向衬底转移以及衬底热学性质对超薄膜中电子-电子与电子-声子散射的影响。测得单晶金向TiO2注入热电子的效率接近9%，接近理论极限。这些实验与建模结果揭示了结晶度与界面在众多应用重要的微观电子过程中的重要作用。
引用
@article{arxiv.2311.08131,
title = {Ultrafast Hot-Carrier Dynamics in Ultrathin Monocrystalline Gold},
author = {Can O. Karaman and Anton Bykov and Fatemeh Kiani and Giulia Tagliabue and Anatoly Zayats},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08131},
year = {2023}
}
备注
9 pages, 4 figures