Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 34: Zeitaufgelöste Spektroskopie
O 34.4: Vortrag
Donnerstag, 25. März 1999, 17:00–17:15, S2
Elektronendynamik in Metalloberflächen: Konkurrenz von Elektron-Phonon Kopplung und elektronischer Diffusion — •S.-S. Wellershoff1, J. Hohlfeld1, M. Bonn2 und E. Matthias1 — 1Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin, 14195 Berlin — 2Fritz-Haber Institut der MPG, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin
Die Bestimmung der Elektron-Phonon Kopplungskonstanten g aus Untersuchungen der Relaxationsdynamik optisch angeregter Elektronen in Metallen ist von fundamentalem Interesse.
Konventionelle pump-probe Meßtechniken, wie die Messung transienter Reflektivitätsänderungen, können jedoch nur auf wenige Metalle angewandt werden, da im thermischen Nichtgleichgewicht der separate Einfluß der Elektronen- und Gittertemperatur auf die optischen Konstanten bekannt sein muß.
Die hier vorgestellte pump-pump-probe Technik läßt sich dagegen auf alle Metalle anwenden, da die Änderung der Reflektivität als Funktion der zeitlichen Verzögerung zwischen zwei Anregungspulsen im thermischen Gleichgewicht zwischen Elektronengas und Gitter gemessen wird.
Es zeigt sich, daß die resultierende Gleichgewichtstemperatur T bei Verringerung der Verzögerung (der pump-Pulse) sinkt, sobald die maximal erreichte Elektronentemperatur ansteigt. Dieser Effekt läßt sich durch einen Anstieg der elektronischen Wärmeleitfähigkeit bei gleichbleibender Elektron-Phonon Kopplung erklären. Elektronische Diffusion und Elektron-Phonon Kopplung können in Bezug auf die Oberflächentemperatur als Konkurrenzprozesse verstanden werden.
Aus der Datenanalyse mit Hilfe des Zwei-Temperatur Modells lassen sich die Zeitverläufe von Elektronen- und Gittertemperatur im Nichtgleichgewicht vollständig rekonstruieren und g bestimmen.