分解CuO光学泵浦-X射线探针瞬态内壳层吸收光谱中的电子与晶格贡献

摘要： 通过对比使用355纳米和532纳米激发波长记录的瞬态X射线吸收谱（trXAS）与稳态温度依赖性XAS测量数据，分析了CuO在氧K边处皮秒时间分辨X射线吸收谱中电子与晶格的贡献。泵浦-探测时间延迟≥150皮秒的trXAS谱主要受晶格加热效应主导。研究报道了激光激发后数百纳秒时间尺度内晶格温度分布演化的绝对温标数据，其时间灵敏度和空间选择性分别达到数十皮秒和数十纳米量级，有效建立了"超快温度计"。特别地，在约5毫焦/平方厘米光强的532纳米实验中，一维热能沉积与扩散模型能准确描述样品初始温度及其动态演化过程。该模型推导的热导率k=(1.3±0.4)瓦·米?1·开?1与文献报道的CuO粉末值k粉末=1.013瓦·米?1·开?1高度吻合。对于355纳米激发，由于紫外光小穿透深度导致探测样品体积内存在大温度梯度，实验的定量分析受到阻碍。研究讨论了这些发现对未来X射线自由电子激光（XFEL）实验中缓解或利用光诱导晶格温度变化的影响。