研究目的
研究电子-声子非平衡状态下金的热反射系数中的热电子效应。
研究成果
该研究成功量化了金膜中热电子的热反射系数,验证了其与电子子系统绝对温度的线性关系,并展示了晶格温度依赖性。这为理解激发态散射效应对金属介电函数的影响提供了一种新的计量方法。
研究不足
该分析基于金属呈现类德鲁德自由电子响应。若材料不服从德鲁德模型且缺乏光学介电函数的替代模型,则该方法可能不适用。
1:实验设计与方法选择:
采用以钛宝石振荡器为核心的标准泵浦-探测TDTR配置,对二氧化硅玻璃和蓝宝石基底上的超薄金膜进行超快泵浦-探测测量。
2:样品选择与数据来源:
在非晶SiO2和(0001)取向单晶蓝宝石基底上电子束蒸镀16纳米厚金膜。
3:实验设备与材料清单:
钛宝石振荡器、二次谐波BiB3O6晶体、机械延迟平台、光电二极管、锁相放大器。
4:实验流程与操作步骤:
泵浦光路聚焦至二次谐波BiB3O6晶体,将泵浦光转换为400纳米中心波长;探测光路通过机械延迟平台调节泵浦与探测光束的时间延迟。
5:数据分析方法:
根据Wang等提出的方法量化热反射系数,通过圆柱形热方程解算预测表面温度并进行计算。
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Ti:Sapphire oscillator
Used as the laser source for the pump-probe measurements.
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SHG BiB3O6 crystal
Converts the pump to a 400 nm central wavelength.
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Mechanical delay stage
Varies the temporal delay between the pump and probe beams.
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Photodiode
Measures the DC voltage.
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Lock-in amplifier
Measures the change in voltage at some time pump-probe delay time.
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