Bayreuth 1998 – wissenschaftliches Programm

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K: Kurzzeitphysik

K 3: Kurzzeitdynamik

K 3.1: Vortrag

Montag, 9. März 1998, 16:30–16:45, H8

Bestrahlung von Metallen mit Femtosekundenlaserpulsen:
Anregungs- und Relaxationsdynamik von Elektronen und Phononen — •B. Rethfeld¹, A. Kaiser¹, M. Vicanek² und G. Simon¹ — ¹Institut für Theoretische Physik, Technische Universität Braunschweig, Mendelssohnstr. 3, D-38106 Braunschweig — ²Bosch Telecom GmbH, UC-ON/VTN, D-71520 Backnang

Für die theoretische Beschreibung des Verhaltens eines Metalls bei Bestrahlung mit Femtosekundenlaserpulsen müssen mikroskopische Stoßprozesse berücksichtigt werden, die auf Zeitskalen unterhalb einer Pikosekunde wirksam werden. Die Absorption der Laserenergie geschieht im Metall im wesentlichen durch das freie Elektronengas, welches dadurch stark aus dem thermodynamischen Gleichgewicht gebracht werden kann. Durch Elektron–Elektron und Elektron–Phonon Stöße relaxiert es dann zu einem Gleichgewicht höherer Temperatur. Die Wechselwirkung zwischen Elektronengas, Phononengas und dem Laserpuls wird durch ein transporttheoretisches Modell beschrieben. Für das freie Elektronengas und das Phononengas wird jeweils eine zeitabhängige Boltzmanngleichung aufgestellt. Das entstandene System aus gekoppelten Integro-Differentialgleichungen wird numerisch gelöst. Die Ergebnisse zeigen die zeitliche Abfolge von Anregung und Relaxation des Elektronen- und Phononengases.