Előadó:Lovász Béla (PhD házivédés)
Előadás címe: Fotoemissziós és forró elektron keltési folyamatok plazmonikus közelterekben
Dátum: 2024. június 4. kedd, 10.00 óra
Helyszín: 1-es épület, nagy előadóterem
Összefoglaló:
Atomok és molekulák esetén, valamint fémek felületéről a külső gerjesztő elektromágneses tér megfelelő erőssége mellett adiabatikus alagútemisszióval lépnek ki elektronok. Ha a térerősség nem elég nagy a potenciál letöréséhez, akkor pedig többfotonos emisszióval történhet elektronok felszabadítása. Munkám során ezen két tartomány közti átmenetet vizsgáltam lokalizált plazmonoszcillációk által indukált fémfelületi fotoemisszióra 7 fs-os rövidségű impulzusokkal. A kísérleteim során felvett intenzitásfüggő elektronspektrumokból meghatároztam azt az átmeneti tartományt, ahol mind az alagutazásra jellemző effektusok, mind a többfotonos skálázás jelen van. Ezt az eredményt az időfüggő Schrödinger egyenlet megoldására épülő elmélettel is alátámasztottuk. [1]
A forró (nemtermális) elektronok egy szilárd mintának olyan elektronjai, melyek egy jelentősen magasabb (néhány ezer K) hőmérsékletű, gyorsan lecsengő tranziens elektronpopulációhoz tartoznak. Keltésük történhet lézerfénnyel is, vagyis egy olyan foton elnyelésével, aminek a kilépési munkánál kisebb az energiája. Az ilyen sáv-sáv és sávon belüli gerjesztéseknek fontos felhasználási lehetőségeket is találtak, többek között a fotokémiában vagy a fotovoltaikában. A forró elektronok diagnosztikájára kifejlesztettünk egy új, erősen felületszelektív néhány 10 fs-os időfelbontású optikai pumpa/plazmonszonda módszert, mellyel forró elektronok által indukált változások vizsgálhatóak felületeken. A módszerrel arany vékonyrétegen vizsgáltuk forró elektronok relaxációját [2]. A kísérletek során a keltett forró elektronok erősen befolyásolták a plazmonszonda jelszintjét, aminek ilyen mértékű modulációja nemcsak az elektronpopuláció dinamikájának vizsgálatát tette lehetővé, hanem lehetőséget biztosított egy felületre integrált ultragyors nanooptikai kapcsoló létrehozására is. [2]
[1] B. Lovász*, P. Sándor*, G.-Z. Kiss, B. Bánhegyi, P. Rácz, Z. Pápa, J. Budai, C. Prietl, J. R. Krenn, and P. Dombi, Nonadiabatic Nano-Optical Tunneling of Photoelectrons in Plasmonic Near-Fields, Nano Lett. 22, 2303 (2022).
[2] P. Sándor*, B. Lovász*, J. Budai, Z. Pápa and P. Dombi, Ultrafast surface plasmon probing of interband and intraband hot electron excitations, Nano Lett. benyújtott revízió (2024).
*: a jelölt szerzők egyenlő hozzájárulásával
