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强近红外超短激光脉冲作用下晶体硅中体等离子体的超快能量吸收与光激发
摘要： 我们研究了块状硅在强12飞秒近红外激光脉冲辐照下的非线性响应与能量吸收。根据激光强度的不同，我们将激光能量的非线性吸收区分为两种模式：低强度时，能量沉积和光电离通过硅的直接带隙发生微扰三光子跃迁；当激光强度接近或超过10^14 W/cm2（对应约10^22 cm?3的光生载流子密度）时，我们发现由于体等离子体激元共振的激发，近红外波段的吸收显著增强。该模式下，传递给电子的能量超过硅热熔融阈值的数倍。光激发固体的光学反射率与现有实验数据具有良好定性一致性。特别地，该模型预测光激发硅的反射率曲线随激光注量变化的主要特征，由泡利不相容原理导致的态填充/能带填充与德鲁德自由载流子响应之间的竞争所决定。我们还研究了双强脉冲（非重叠瞬时作用）辐照硅时的光激发固体非线性响应，两脉冲累积沉积能量呈现非加和性效应——第二脉冲前沿的光电离和能量吸收因自由载流子吸收而大幅增强。
关键词： 块状硅、光学反射率、光激发固体、近红外激光脉冲、德鲁德自由载流子响应、非线性响应、能量吸收、等离子体共振
更新于2025-09-23 15:21:01
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皮秒超声技术的基础完整数值工具箱
摘要： 本文提出了一套完整的数值工具箱，用于模拟光致传播机械波以及材料的光学反射测量响应——该材料最初受到第一束泵浦激光的照射从而产生声波前。研究模拟了变形场及其在块体材料中的传播过程，在此场表达式基础上，给出了均质介质的复瞬态反射率。随后通过该量的实部实现了与实验测量光学信号相对应的瞬态反射率数值模拟。频率声学谱的模拟结果与实测频谱成功吻合。本研究首次在SciLab R(cid:13)环境下完整开发并明确提出了相关数值方法，这些方法专门用于模拟通过光声转换过程（超声与亚超声）产生的激光诱导皮秒声波前。
关键词： 仿真、计算声学、激光超声、声波、光学反射率、预斯通利波
更新于2025-09-23 16:35:51
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四元金属硫属化合物<i>A</i>Ba<i>MQ</i><sub>4</sub>（<i>A</i> = Rb, Cs；<i>M</i> = P, V；<i>Q</i> = S）的电子能带结构与光学性质的第一性原理研究
摘要： 本文采用基于TB-mBJ近似的先进密度泛函理论(DFT)方法，研究了四元金属硫族化合物半导体ABaMQ4（A=Rb、Cs；M=P、V；Q=S）的光电特性，重点分析了这些化合物弛豫几何结构下的电子与光学性质。第一性原理计算表明：CsBaPS4和RbBaPS4具有直接带隙，而CsBaVS4呈现间接带隙特征。值得注意的是，理论计算的带隙值与实验数据高度吻合。通过电子电荷密度分析发现，这些四元硫族化合物兼具共价键与离子键的混合成键特性。同时计算的有效质量参数为研究对象的能带结构与输运特性提供了重要依据。此外，该类材料在可见光及紫外波段展现的高吸收率，预示着其在相应电磁谱区具有潜在的光电应用价值。
关键词： 能带结构、电子电荷密度、光学电导率、硫属化合物、折射率、介电常数、光学反射率
更新于2025-09-09 09:28:46