دینامیک حرارتی الکترون های نانو ذرات فلز محصور در دیالکتریک تحت تابش لیزر پالسی فوق کوتاه: اثر ابعاد و فاصله ذرات

خواص نوری نانو- ترکیباتی شامل نانو ذرات فلزات نجیب محصور در یک محیط دی الکتریک، مستقیما به دینامیک گرمایی ماده بستگی دارد. به خصوص الکترونهای حرارتی ناشی از جذب لیزرهای پالسی فوق کوتاه، نقش تعیینکننده ای در پاسخ نوری این مواد دارد. بر اثر جذب نور توسط الکترون های آزاد در زمانهای بسیار کوتاه، در حد چندپیکوثانیه، با توجه به ناچیز بودن ظرفیت گرمایی الکترون های آزاد فلز، دمای این الکترون ها می تواند حتی تا چند هزارکلوین افزایش یابد. پس از این زمان کوتاه، انرژی بر اثر اندرکنش الکترون- فونون به شبکه یونی فلز و سپس به محیط دی الکتریک اطراف منتقل می شود. از طرفی دینامیک گرمایی از یک سو به ابعاد ذرات و از طرف دیگر به تبادل گرماییبین ذرات وابسته است. در این مقاله دینامیک گرمایی الکترون های آزاد و شبکه یونی فلز و هم چنین دینامیک گرماییمحیط دی الکتریک تحت تابش پالس لیزری فوق کوتاه پرداخته می شود و اثر ابعاد و فاصله ذرات بر دینامیک گرماییمحیط مورد کنکاش قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد با افزایش ابعاد زمان مشخصه سرد شدگی الکترون ها کاهش و باافزایش فاصله زمان مشخصه سرد شدگی افزایش می یابد. در این حالت نانو ذرهای از جنس طلا محصور در سیلیکا تحتتابش لیزری در حد فمتوثانیه نشان داد که انتقال حرارتی در حد چند پیکوثانیه اتفاق می افتد.

کلیدواژه ها:

خواص نوری ، پالس لیزری فوق کوتاه ، نانو ترکیب فلز دیالکتریک ، فلزات نجیب ، دینامیک گرمایی