Семинар на 29.08.2019 г.

На 29 август 2019 г., четвъртък, от 13:15 ч. в зала 300 на ИЯИЯЕ ще се състои сбирка, на която Боян Обрешков ще изнесе доклад на тема:

"Фотовъзбуждане на обeмен плазмон в силиций по действие на мощно лазерно лъчение".

Резюме:

Числено е моделиран фотовъзбуждането и йонизация на кристален силиций под десйтвие на мощен фемтосекунден инфрачервен лазерен импулс. В зависмост от интензивността на лазера, са разграничени два режима на нелинейно поглъщане на енергията на падащото лъчение. За сравнително ниска интензивност, фотойонизацията на обемния силиций се осъществява чрез пертурбативен три-фотонен преход, като вероятността за преход завсиси чуствително от ориентацията на електричното поле спрямо осите на кристала. Качествена промямна в електронната динамика се наблюдава за нарастваща лазерна интензивност - от диелектрично екраниране за ниска интензивност към диелектричен пробив за интензивности надвишаващи 10^14 Watt/cm^2 (или напрегнатост на ел-поле в средата над 0.4 Volt/Angstrom). В близост до прага за диелектричен пробив на силиций и след приключване действието на лазера, фотовъзбудените електрони и дупки участват в нискочестотни, самоподдържащи се колективни плазмени осцилации. В този режим се модифицира силно временния профил на лазерния импулс в средата, като енергията се предва резонансно към електроните за кратък интервал от време в рамките на три-четири периода на осцилации на електричното поле. Получените резултати имат отношение към изясняването на механизъма за регулярно наноструктуриране на повърхността на образеца в режим на свръхвисока лазерна интензивност.

 

Regarding the research of silicon: the absorption is strongly dependent on the laser polarization direction, attached is a graph for two different (linear) laser polarization directions. If the laser is polarized along the [111] direction (parallel to Si-Si bonds), the melting threshold of Si (1687 Kelvins) is reached at lower fluences (about 0.6 J/cm2), and is reached at higher fluences (above 1.2 J/cm2). for the [001] direction. Shown is the result for the 800 nm wavelength with 12fs pulse duration. The nonlinear absorption is due to excitation of collective bulk plasma oscillations in silicon. The next two figures show the three components of the total electric field (external+induced) and the conduction electron density: Self-sustained oscillations of the density (and the electric field) remain inside the bulk after the end of the laser pulse. The oscillation frequency of the electron density nearly matches the laser frequency (though there is a systematic red shift). It is this regime, when the system passes through this resonance when very efficient transfer of energy to electrons occurs, such that the absorption coefficient at the laser wavelength is greatly enhanced.

Поканват се всички интересуващи се.