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K: Kurzzeitphysik

K 5: Laserstrahl-Wechselwirkungen

K 5.4: Vortrag

Donnerstag, 6. April 2000, 14:45–15:00, HS XIV

Einfluß eines nicht-thermalisierten Elektronengases auf die Elektron–Phonon Kopplung in Metallen — •B. Rethfeld^1,2, A. Kaiser^1,3, M. Vicanek¹ und G. Simon¹ — ¹Institut für Theoretische Physik, Technische Universität Braunschweig, Mendelssohnstr. 3, D-38106 Braunschweig — ²Institut für Laser- und Plasmaphysik, Universität-GHS-Essen, D-45117 Essen — ³Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, Nöthnitzerstr.38, D-01187 Dresden

Bei der Absorption ultrakurzer Laserpulse in Metallen wird das freie Elektronengas stark im Gleichgewicht gestört. Durch Elektron–Elektron Stöße thermalisiert das Elektronengas zu einem Gleichgewicht höherer Temperatur; gleichzeitig wird durch Elektron–Phonon Stöße Energie an das Gitter abgeben. Mittels einer zeit- und energieaufgelösten Beschreibung durch Boltzmann’sche Stoßterme berechnen wir explizit die Verteilungsfunktion der Elektronen und Phononen während und nach der Bestrahlung. Für kleine Anregungen zeigen die Berechnungen, daß durch eine nicht abgeschlossene Thermalisierung des Elektronengases der Energietransfer an das Gitter verlangsamt werden kann. Bei Anregungen oberhalb der Schmelzschwelle kann der Energieaustausch dagegen mit dem für Systeme im Gleichgewicht gültigen Zwei–Temperatur Modell beschrieben werden. Es werden Relaxations- und Thermalisierungszeiten für das freie Elektronengas in Aluminium ermittelt.