Новая энергетика и современные технологии

Релаксация энергии в сильно возбужденной электронной подсистеме переходного металла после воздействия фемтосекундного лазерного импульса

С. А. Ромашевский

Объединенный институт высоких температур РАН, г. Москва

Аннотация: В работе исследуется пикосекундная динамика релаксации энергии в объемном образце переходного металла никеля после сверхбыстрого нагрева электронной подсистемы фемтосекундным лазерным импульсом с энергией кванта $3.13$ эВ в широком диапазоне поглощенных неразрушающих плотностей энергий $F_{\text{abs}}$ от $0.8$ до $10$ мДж/см$^2$. Минимальное значение Fabs обусловлено чувствительностью оптической схемы детектирования, максимальное значение $F_{\text{abs}}$ находится вблизи порога модификации (разрушения) материала при частоте следования нагревающих импульсов $500$ Гц. Экспериментально измерена динамика изменения лазерно-индуцированного дифференциального коэффициента отражения $(\Delta R/R_0)$ на длине волны зондирующего излучения $793$ нм $(1.56$ эВ$)$ во временном интервале от $–3$ до $200$ пс с фронтальной стороны поликристаллической пленки $\rm Ni$ толщиной $0.92$ мкм, нанесенной методом магнетронного распыления на стеклянную подложку. Представлен анализ экспериментальных данных, обсуждается природа обнаруженных быстрых и медленных изменений $\Delta R/R_0$ в положительной и отрицательной областях. Измеренная методом пикосекундной акустики продольная скорость звука в пленке $\rm Ni$ составила $5.89 \pm 0.06$ нм/пс.

УДК: 536.212.2, 536.2.083, 532.591, 539.893, 66-947.5

Поступила в редакцию: 03.04.2025
Исправленный вариант: 03.09.2025
Принята в печать: 16.09.2025

DOI: 10.7868/S3034610X25050109