Неравновесный отклик низкотемпературных сверхпроводящих пленок на поглощение оптического излучения Зотова Анна. - презентация

1 Неравновесный отклик низкотемпературных сверхпроводящих пленок на поглощение оптического излучения Зотова Анна

2 План доклада: экспериментальное открытие явления модель эффективного химического потенциала модифицированная теория разогрева отклик на пикосекундный импульс отклик на фемтосекундный импульс каскад нестационарных процессов кинетическое описание

3 Отклик сверхпроводящей пленки на лазерный импульс (первое экспериментальное исследование) L. R. Testardi, Phys. Rev. B 4, 2189 (1971) T>T c T

4 Модель эффективного химического потенциала C. S. Owen and D. J. Scalapino, Phys. Rev. Lett. 28, 1559 (1972)

5 Модифицированная теория разогрева Уравнения Ротварфа-Тейлора: W. H. Parker, Phys. Rev. B 12, 3667 (1975) A. Rothwarf and B. N. Taylor, Phys. Rev. Lett. 19, 27 (1967)

6 Модифицированная теория разогрева - зависящая от температуры энергетическая щель в модели БКШ W. H. Parker, Phys. Rev. B 12, 3667 (1975) W. H. Parker and W. D. Williams, Phys, Rev. Lett. 29, 924 (1972)

7 Отклик на пикосекундный импульс Теория C. C. Chi, M. M. T. Loy, and D. C. Cronemeyer, Phys. Rev. B 23, 124 (1981) 0.7 < Т/Т с < < Т/Т с < 0.3 Pb:

8 Отклик на пикосекундный импульс Pb пленки: d = 50 – 400 нм Импульс: пс 0.7 < Т/Т с < < Т/Т с < 0.3: C. C. Chi, M. M. T. Loy, and D. C. Cronemeyer, Phys. Rev. B 23, 124 (1981) 0.7 < Т/Т с < 0.9: 0.2 < Т/Т с < 0.3

9 Временная эволюция Δ M. Beck, M. Klammer, S. Lang, P. Leiderer, V. V. Kabanov, G. N. Goltsman, and J. Demsar, Phys. Rev. Lett. 107, (2011) NbN пленки: 10 – 15 нм Т с : 14.3 – 15.4 К Отклик на фемтосекундный импульс Импульс: 50 фс λ = 800 нм

10 Исследование Δ и τ rec M. Beck, M. Klammer, S. Lang, P. Leiderer, V. V. Kabanov, G. N. Goltsman, and J. Demsar, Phys. Rev. Lett. 107, (2011)

11 Каскад нестационарных процессов ε Е0Е0 Е2 ~ ΔЕ2 ~ Δ ph cp qp cp qp I II III ΩDΩD Yu. N. Ovchinnikov and V. Z. Kresin, Phys. Rev. B 58, (1998) E 1 < ε < E 0 доминирующее взаимодействие – e-e

12 Кинетическое описание 2 ε Е1Е1 Е2 ~ ΔЕ2 ~ Δ ΩDΩD Ω1Ω1 A. G. Kozorezov et al., Phys. Rev. B 61, (2000)

13 II.E 2 < ε < E 1 a. Ω D < ε < E 1 e-ph взаимодействие становится быстрее, чем e-e к концу каскада энергия фононной подсистемы существенно превышает энергию электронной подсистемы в функции распределения фононов возникает узкий пик – так называемый фононный пузырек A. G. Kozorezov et al., Phys. Rev. B 61, (2000)

14 III. ε ~ E 2 b.Ω 1 < ε < Ω D стадия начинается с фононного пузырька кинетика системы контролируется медленно меняющимся фононным распределением распределение квазичастиц подстраивается мгновенно в соответствии с изменениями распределения фононов энергия фононной подсистемы убывает медленно средняя энергия квазичастиц уменьшается, полная энергия сохраняется количество квазичастиц увеличивается энергии подсистем приблизительно совпадают qp cp qp ph c.E 2 < ε < Ω 1 изменения системы контролируются электронной подсистемой на этом временном масштабе фононы разрушают куперовские пары мгновенно фононы - посредники в релаксации квазичастиц