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Fe/Si薄膜中相干声学声子的光激发研究

张郑兵 马小柏 金钻明 马国宏 杨金波

Fe/Si薄膜中相干声学声子的光激发研究

张郑兵, 马小柏, 金钻明, 马国宏, 杨金波
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  • 本文通过抽运-探测技术, 利用飞秒激光脉冲激发并探测了Fe/Si薄膜中的高频相干声学声子. 通过经典的阻尼谐振函数, 对声学声子的动力学行为进行了拟合. 实验及拟合结果表明, 该声学声子的共振频率约为0.25 THz, 其退相时间约为12 ps, 且都与激发光的波长和能量密度无关. 声学声子的振幅随着激发光能量密度的增加而线性地增强. 临界参数12e-ph/T约为0.6, 表明相干声学声子的驱动力主要来源于电子热应力的贡献. 最后, 结合薄膜的厚度和质量密度, 可以得到室温下垂直于该Fe/Si薄膜表面(out of plane) 的弹性常数C约为283 GPa.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11174195, 50701003), 上海市科学技术委员会基础研究计划(批准号: 09530501100), 上海市重点学科建设基金(批准号: S30105) 和国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号: 2010CB833104)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-08-22
  • 修回日期:  2012-05-10
  • 刊出日期:  2012-05-05

Fe/Si薄膜中相干声学声子的光激发研究

  • 1. 上海大学理学院物理系, 上海 200444;
  • 2. 北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室, 北京 100871
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11174195, 50701003), 上海市科学技术委员会基础研究计划(批准号: 09530501100), 上海市重点学科建设基金(批准号: S30105) 和国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号: 2010CB833104)资助的课题.

摘要: 本文通过抽运-探测技术, 利用飞秒激光脉冲激发并探测了Fe/Si薄膜中的高频相干声学声子. 通过经典的阻尼谐振函数, 对声学声子的动力学行为进行了拟合. 实验及拟合结果表明, 该声学声子的共振频率约为0.25 THz, 其退相时间约为12 ps, 且都与激发光的波长和能量密度无关. 声学声子的振幅随着激发光能量密度的增加而线性地增强. 临界参数12e-ph/T约为0.6, 表明相干声学声子的驱动力主要来源于电子热应力的贡献. 最后, 结合薄膜的厚度和质量密度, 可以得到室温下垂直于该Fe/Si薄膜表面(out of plane) 的弹性常数C约为283 GPa.

English Abstract

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