Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Electronic nonequilibrium effect in ultrafast-laser-irradiated solids

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61389021%3A_____%2F24%3A00617067" target="_blank" >RIV/61389021:_____/24:00617067 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68378271:_____/24:00585129

  • Výsledek na webu

    <a href="https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1402-4896/ad13df" target="_blank" >https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1402-4896/ad13df</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1088/1402-4896/ad13df" target="_blank" >10.1088/1402-4896/ad13df</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Electronic nonequilibrium effect in ultrafast-laser-irradiated solids

  • Popis výsledku v původním jazyce

    This paper describes the effects of electronic nonequilibrium in a simulation of ultrafast laser irradiation of materials. The simulation scheme based on tight-binding molecular dynamics, in which the electronic populations are traced with a combined Monte Carlo and Boltzmann equation, enables the modeling of nonequilibrium, nonthermal, and nonadiabatic (electron-phonon coupling) effects simultaneously. The electron-electron thermalization is described within the relaxation-time approximation, which automatically restores various known limits such as instantaneous thermalization (the thermalization time τ e − e → 0 ) and Born-Oppenheimer (BO) approximation ( τ e − e → ∞ ). The results of the simulation suggest that the non-equilibrium state of the electronic system slows down electron-phonon coupling with respect to the electronic equilibrium case in all studied materials: metals, semiconductors, and insulators. In semiconductors and insulators, it also alters the damage threshold of ultrafast nonthermal phase transitions induced by modification of the interatomic potential due to electronic excitation. It is demonstrated that the models that exclude electron-electron thermalization (using the assumption of τ e − e → ∞ , such as BO or Ehrenfest approximations) may produce qualitatively different results, and a reliable model should include all three effects: electronic nonequilibrium, nonadiabatic electron-ion coupling, and nonthermal evolution of interatomic potential.

  • Název v anglickém jazyce

    Electronic nonequilibrium effect in ultrafast-laser-irradiated solids

  • Popis výsledku anglicky

    This paper describes the effects of electronic nonequilibrium in a simulation of ultrafast laser irradiation of materials. The simulation scheme based on tight-binding molecular dynamics, in which the electronic populations are traced with a combined Monte Carlo and Boltzmann equation, enables the modeling of nonequilibrium, nonthermal, and nonadiabatic (electron-phonon coupling) effects simultaneously. The electron-electron thermalization is described within the relaxation-time approximation, which automatically restores various known limits such as instantaneous thermalization (the thermalization time τ e − e → 0 ) and Born-Oppenheimer (BO) approximation ( τ e − e → ∞ ). The results of the simulation suggest that the non-equilibrium state of the electronic system slows down electron-phonon coupling with respect to the electronic equilibrium case in all studied materials: metals, semiconductors, and insulators. In semiconductors and insulators, it also alters the damage threshold of ultrafast nonthermal phase transitions induced by modification of the interatomic potential due to electronic excitation. It is demonstrated that the models that exclude electron-electron thermalization (using the assumption of τ e − e → ∞ , such as BO or Ehrenfest approximations) may produce qualitatively different results, and a reliable model should include all three effects: electronic nonequilibrium, nonadiabatic electron-ion coupling, and nonthermal evolution of interatomic potential.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physica Scripta

  • ISSN

    0031-8949

  • e-ISSN

    1402-4896

  • Svazek periodika

    99

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    23

  • Strana od-do

    015934

  • Kód UT WoS článku

    001128694700001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85180528349