Новости науки
Механизмы резонансного и нерезонансного комбинационного рассеяния света (КРС) обычно рассматривают по отдельности, иногда даже противопоставляют. В наших исследованиях мы показали, что в условиях высокой интенсивности фемтосекундного лазерного воздействия и существенной внутренней ионизации алмаза эти механизмы могут кооперироваться.
Это выражается в том, что в силу бозонной природы оптические фононы, испускаемые по механизму электрон-фононного взаимодействия реальными (в зоне проводимости) или виртуальными (в запрещенной зоне) носителями, выступают затравочными для параллельного процесса, ускоряя его. Данный эффект применен для высокочувствительной внутриимпульсной in situ КРС-диагностики электронной и решеточной динамики вещества в фокальной области в объеме алмаза. В зависимости от энергии фемтосекундного лазерного импульс уже в пределах его длительности наблюдаются электронное сжатие (>2 ГПа) и сильный квази-нагрев решетки (>1200 K), потенциально связанный со сверхбыстрым разупорядочением материалов. Обнаруженные новые физические эффекты могут быть использованы для усиления спонтанного или вынужденного КРС, а также высокочувствительной внутриимпульсной in situ КРС-диагностики электронной и решеточной динамики вещества в фокальной области в объеме твердых прозрачных диэлектриков
Результат получен в рамках гранта РНФ №21-79-30063.
Публикации:
I. Intrapulse in situ Raman probing of electron, phonon and structural dynamics in synthetic diamond excited by ultrashort laser pulses: Insights into atomistic structural damage/ S. I. Kudryashov, P. A. Danilov, V. G. Vins, , [et al.] // Carbon. – 2024. – Vol. 217. – No 118606. –– DOI 10.1016/j.carbon.2023.118606. – URL: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118606.
II.Физические науки, направления 1.3.2.10, 1.3.5.1.
Вид синтетического Ib-алмаза в белом свете и фотолюминесценция при возбуждении 220 нм. Эмиссия алмаза под действие фемтосекундных лазерных импульсов (525 нм, 200 фс), схема измерений. Спектры стоксовой компоненты эмиссии в зависимости от энергии импульсов, нормированная на энергию интенсивность пика оптического фонона первого порядка (Raman I) для Ib и IIa-алмазов. Схема межзонного фотовозбуждения с резонансным испусканием оптического фонона и нерезонансного комбинационного рассеяния на таком фононе. Зависимости частоты и полуширины полосы (времени жизни) оптического фонона в зависимости от энергии импульсов, оценка эффективной температуры решетки по Клеменсу
