Nonlinear Photoluminescence in Gold Thin Films

光致发光 介观物理学 材料科学 超短脉冲 薄膜 光电子学 非线性系统 电子 光子学 纳米技术 凝聚态物理 光学 激光器 物理 量子力学
作者
Álvaro Rodríguez Echarri,F. İyikanat,S. Boroviks,N. Asger Mortensen,Joel D. Cox,F. Javier Garcı́a de Abajo
出处
期刊:ACS Photonics [American Chemical Society]
卷期号:10 (8): 2918-2929 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsphotonics.3c00644
摘要

Promising applications in photonics are driven by the ability to fabricate crystal-quality metal thin films of controlled thickness down to a few nanometers. In particular, these materials exhibit a highly nonlinear response to optical fields owing to the induced ultrafast electron dynamics, which is however poorly understood on such mesoscopic length scales. Here, we reveal a new mechanism that controls the nonlinear optical response of thin metallic films, dominated by ultrafast electronic heat transport when the thickness is sufficiently small. By experimentally and theoretically studying electronic transport in such materials, we explain the observed temporal evolution of photoluminescence in pump-probe measurements that we report for crystalline gold flakes. Incorporating a first-principles description of the electronic band structures, we model electronic transport and find that ultrafast thermal dynamics plays a pivotal role in determining the strength and time-dependent characteristics of the nonlinear photoluminescence signal, which is largely influenced by the distribution of hot electrons and holes, subject to diffusion across the film as well as relaxation to lattice modes. Our findings introduce conceptually novel elements triggering the nonlinear optical response of nanoscale materials while suggesting additional ways to control and leverage hot carrier distributions in metallic films.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dddd完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
柒染完成签到 ,获得积分10
2秒前
wwiee完成签到,获得积分10
2秒前
123发布了新的文献求助10
3秒前
一路生花发布了新的文献求助50
3秒前
科研通AI2S应助无私鹰采纳,获得10
3秒前
3秒前
jjjjj发布了新的文献求助10
3秒前
深情的嘉熙完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
纠纠发布了新的文献求助10
4秒前
慕青应助毛豆采纳,获得10
4秒前
4秒前
活力的妙芙完成签到,获得积分10
5秒前
ddffgz发布了新的文献求助10
5秒前
痴情的雁易完成签到,获得积分10
5秒前
王梦瑶完成签到 ,获得积分10
5秒前
123456qi发布了新的文献求助10
6秒前
Nniu完成签到 ,获得积分10
7秒前
怕孤独的乌龟完成签到,获得积分10
7秒前
雪山飞狐发布了新的文献求助10
7秒前
阿尼发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
鲤鱼奇异果完成签到,获得积分10
8秒前
互助遵法尚德应助gaoxc929采纳,获得10
8秒前
9秒前
huanhuan发布了新的文献求助10
9秒前
LanDepp发布了新的文献求助10
10秒前
真实的半凡完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
你好纠结伦完成签到,获得积分10
11秒前
文弱书生发布了新的文献求助150
11秒前
l玖发布了新的文献求助30
11秒前
小马甲应助swq采纳,获得10
13秒前
13秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3151195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2802651
关于积分的说明 7849434
捐赠科研通 2460087
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1309478
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628915
版权声明 601760