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强飞秒激光脉冲作用下通过硅-真空界面的超快电子转移

DOI：10.1088/1361-6463/ab533e 期刊：Journal of Physics D: Applied Physics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 对飞秒激光脉冲辐照下硅-真空界面附近超快电子转移过程中，电荷发射分离形成的准稳态电场影响进行了理论研究。估算了接近及超过硅损伤阈值的飞秒脉冲辐照时产生的准稳态电场强度值。研究了因表面层电子耗尽导致光学性质改变，进而在飞秒脉冲辐照的硅近表面层形成动态光学分层结构的可能性。提出电荷发射分离诱导的时变偶极矩应会产生太赫兹频段电磁辐射，并对该辐射的基本特性进行了理论研究。
作者： D. S. Polyakov，E. B. Yakovlev
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研究概述 实验方案

研究目的

从理论上研究准稳态电场对飞秒激光脉冲辐照下硅-真空界面附近超快电子转移的影响，估算所产生的准稳态电场强度，探讨动态光学层状结构的形成可能性，并研究太赫兹频段电磁辐射的产生机制。

研究成果

该研究得出结论：在接近或超过损伤阈值的电子注量条件下，准稳态电场对受辐照硅表面上方超快电子动力学起决定性作用。它质疑了先前假设的动态波导形成可行性，并提出通过发射电荷分离产生太赫兹脉冲的新方法。

研究不足

该研究是理论性的，依赖于数值模拟。由于宏观介电常数的近似处理以及原子间距上电场变化的平滑过渡，硅内部的实际场强值可能有所不同。

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