Influence of strain and point defects on the electronic structure and related properties of (111)NiO epitaxial films
本研究通过PLD在不同温度下生长(111)NiO薄膜，发现应变导致带隙线性变化，并识别出不同生长条件下的主导点缺陷类型，解释了p型导电性的来源。
2024-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Dual-wavelength femtosecond laser-induced low-fluence single-shot damage and ablation of silicon
本研究探究1030nm与515nm飞秒脉冲对硅的双波长烧蚀机制，发现低注量下短波长脉冲先作用、30-100ps长延迟时烧蚀效率更高，源于热液层膨胀降低表面反射率，为能量沉积调控提供支撑。
2024-02-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Femtosecond optical breakdown in silicon
研究了脉宽为$τ\le $ 100 fs的近红外强激光脉冲辐照单晶硅的光化、能量沉积、等离子体形成和超快光学击穿。高强度击穿的发生是由体内部吸收的激光能量的突然增加建立的，其对应于阈值能量通量$Φ_{th} > $ 1 J/cm $^2$。光学击穿伴随着透射脉冲的严重光谱展宽。对于所研究的辐照条件，我们发现阈值通量随脉冲宽度的增加而线性增加，而相应的激光强度阈值则降低。研究了高等离子体密度对金刚石晶格稳定性的影响。在阈值能量密度附近，当约5%的价电子被提升到导带时，Si Si键软化，费米简并压力增大（压力可达100 kbar）。金刚石晶格的机械不稳定性表明，大量的电子-空穴对直接导致晶体结构的超快熔化。
2021-09-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A Rate Model of Electron Populations for Non-linear High-Fluence X-ray Absorption Near-Edge Spectra
提出一种描述FEL飞秒X射线脉冲下电子布居演化的速率模型，揭示电子重分布主导金属镍高通量非线性XANES变化。
2022-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond X-ray magnetic circular dichroism absorption spectroscopy at an X-ray free electron laser
利用X射线自由电子激光的X射线磁性圆二色光谱，证明了在Fe L $_{3,2}$ -边缘的光谱。这种新的超快的时间分辨能力，然后施加到一个全光磁开关动力学的Fe和Gd磁性亚晶格在GdFeCo薄膜的磁化补偿温度以上的通量依赖的研究。在磁开关频率处，我们证实了瞬态类铁磁态的存在。动态的时间尺度，但是，比以前观察到的磁化补偿温度以下。以上和以下的开关通量范围内，我们观察到二次退磁约5 ps的时间尺度。这表明自旋热化需要超过5 ps的时间。
2015-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Uncertainty Analysis of Melting and Resolidification of Gold Film Irradiated by Nano- to Femtosecond Lasers Using Stochastic Method
建立了一个基于样品的随机模型，研究了不同输入参数（包括激光能量密度、激光脉冲持续时间、电子热导率常数和电子-晶格耦合因子）对金薄膜在纳秒至飞秒激光辐照下固-液相变的影响.采用双温度模型结合界面跟踪法模拟了纳米至飞秒激光作用下自支撑金薄膜的快速熔化和再凝固过程。界面速度和温度通过求解控制体积的体积焓的能量方程得到。方差收敛（COV）用于表征输入参数的变异性，四分位距（IQR）用于计算输出参数的不确定度。IQR分析表明，激光能量密度和电子-晶格耦合因子对界面位置、速度和温度的影响最大。
2016-02-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Hybrid Femtosecond Laser and Ion-Implantation Processing for Controlled, Deep, High-Efficiency Ablation in Fused Silica
Instituto de Optica Daza de Valdes (IO), CSIC（西班牙科学研究中心光学研究所）；HiLASE Centre, FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所 HiLASE 中心）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Centro de Microanálisis de Materiales (CMAM), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学材料微分析中心）；FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）
通过结合金离子注入与飞秒激光处理，实现熔融石英的可控深度高效率消融，用于制造高质量光学元件。
2026-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical and microstructural studies of femtosecond laser treated amorphous germanium thin coatings
本研究通过飞秒激光辐照非晶锗薄膜，利用扩展双温模型和X射线衍射等手段，揭示了热积累效应占32%，高通量下产生结晶且无氧化，表面熔融成颗粒状，吸光度增加并计算了光学带隙。
2024-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Femtosecond laser induced structural dynamics and melting of Cu (111) single crystal. An ultrafast time-resolved x-ray diffraction study
利用飞秒、8.04 KeV的X射线脉冲，研究了400 nm、100 fs激光脉冲辐照下云母衬底上150 nm Cu（111）单晶的晶格动力学。对于低于损伤和熔化阈值的泵浦能量密度，我们观察到由于形成爆炸力而导致的晶格收缩，以及周期为~69 ps的相干声学声子。在较大的泵浦能量密度下，通过监测探测fs X射线摇摆曲线的强度演化，实时测量了固液相变、退火和再结晶，并与理论模拟结果一致。实验数据表明，熔化过程是一个纯粹的热相变。这项研究提供了，在实时，一个超快的时间分辨的详细描述发生的重要过程，作为一个结果，飞秒光脉冲与Cu（111）晶体表面相互作用。
2016-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Single femtosecond laser pulse interaction with mica
与金属和半导体相比，超快、飞秒激光脉冲与电介质材料的相互作用表明，对于激光材料改性，例如激光烧蚀，电介质材料具有显著更高的激光通量阈值要求。玻璃的实例是晶体材料，例如石英和蓝宝石，以及非晶玻璃。已经发现，在具有可忽略的线性吸收的波长处的飞秒激光脉冲与电介质之间的相互作用很弱，因此通常使用多脉冲照射以观察显著且可量化的效果。在这项研究中，电介质是晶体，层状，天然矿物白云母，云母与分子式KAl_2（Si_3 Al）O_10（OH）_2。白云母，新的分裂，被用于广泛的技术和科学应用，包括作为绝缘材料的电子产品和作为一个超平和超净基板。发现单一的、~800 nm波长、~6微米光斑尺寸、~150 fs激光脉冲导致激光修改拓扑结构的系统范围，作为单一激光脉冲的能量密度的函数，包括材料的块体去除。飞秒激光脉冲/材料的相互作用是大于预期的标准电介质在给定的能量密度。光学表面轮廓和FESEM被用来表征拓扑结构。对比这两种技术的结果支持使用光学表面轮廓来表征材料改性，尽管与FESEM相比，其在横向分辨率上存在局限性。层间矿水含量的天然白云母提出的主要原因，云母行为不同的标准电介质时，用一个单一的800 nm飞秒激光脉冲照射。
2019-08-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Pausing ultrafast melting by timed multiple femtosecond-laser pulses
通过从头算分子动力学模拟，发现定时多重飞秒激光脉冲可暂停硅的非热熔化并形成亚稳态，为控制材料激发过程提供新途径。
2025-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Modelling ultrafast non-equilibrium carrier dynamics and relaxation processes upon irradiation of hexagonal Silicon-Carbide with femtosecond laser pulses
我们提出了一个尚未探索的动力学产生的激发载流子的理论研究后，照射的六方碳化硅（6 H-SiC）与飞秒激光脉冲。为了描述激光诱导非平衡载流子的超快行为，采用基于密度泛函理论（DFT）的实时模拟方法，计算了热载流子动力学和光学性质的瞬态变化。一个双温度模型（TTM）也被用来推导出松弛过程的激光脉冲的波长为401 nm，持续时间为50 fs，在正常入射照射，这表明表面损伤的材料上发生的能量密度~1.88 Jcm-2。这种方法的链接，第一次，实时计算，瞬态光学性能和TTM建模，有很强的影响，了解超快动力学和弛豫过程，并提供了一个精确的调查热载流子人口的影响在固体表面损伤机制。
2020-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial integration of improper ferroelectric h-YMnO$_3$ thin films in heterostructures
本文报道了用脉冲激光沉积法（PLD）生长非正常铁电六方晶系YMnO $_3$（YMO）薄膜和异质结构的多个基本性质的改进。通过预生长衬底退火和低能脉冲激光沉积相结合的方法，我们在氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）上获得了具有超低粗糙度和无取向错误的纳米晶夹杂物的YMO薄膜的二维生长模式。通过在衬底和最终膜之间插入用导电氧化铟锡覆盖的牺牲亚锰酸盐层，后者以完全晶格弛豫模式生长，因此没有任何失配位错，同时保持直接在预退火YSZ上生长的膜的非凡平坦度。这为基于六方锰氧化物的异质结构的制造提供了模板，六方锰氧化物是具有不适当的室温铁电性的有前途的多铁性类，并且这些异质结构在技术上相关的外延金属中的实现|铁电型多层膜。
2020-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast dynamics and sub-wavelength periodic structure formation following irradiation of GaAs with femtosecond laser pulses
的超快过程和动力学的激发载流子的GaAs辐照飞秒（fs）脉冲激光的理论研究进行的条件下，诱导材料损伤和最终的表面改性的加热固体。基于飞秒激光辐照后基本多尺度物理过程的研究，对不同脉冲宽度τp（τp较小时，瞬态载流子密度随τp增大，皮秒量级时，瞬态载流子密度随τ p减小）下产生的瞬态载流子密度与损伤阈值的关系进行了参数研究。此外，通量值的原始半导体材料表现出金属行为的估计。它示出，在导带中产生足够数量的载流子来激发表面等离子体（SP）波，当与入射光束和基于流体的表面改性机制耦合时，导致形成垂直于激光束偏振取向的亚波长周期性结构。损伤阈值和诱导周期结构频率的实验结果与理论预测吻合较好。
2018-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Ultrashort spin-orbit torque generated by femtosecond laser pulses
为了实现自旋电子学的目标，即开发超高频和节能的电子设备，需要一种超快和可扩展的方法来切换磁性比特。利用由铁磁/非磁性界面处的自旋-轨道相互作用产生的自旋电流的磁化切换是这样的可扩展方法之一，其中最终切换速度受到拉莫尔进动频率的限制。因此，了解自旋轨道力矩（SOTs）引起的磁化进动动力学是非常重要的。在这里，我们演示了超短SOT脉冲的产生，激发拉莫尔进动在外延Fe/GaAs界面的飞秒激光脉冲转换成高振幅的电流脉冲中的电偏置的p-i-n光电二极管。我们控制电流脉冲的极性、振幅和持续时间，最重要的是，控制它们相对于晶体取向的传播方向。通过对不同实验条件下的旋进相位和振幅的详细分析，揭示了激发拉莫尔旋进的SOT起源。
2022-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Leveraging high fluence and low pressure for pulsed laser deposition of high-mobility $γ$-Al$_2$O$_3$/SrTiO$_3$ heterostructure growth
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
高迁移率氧化物异质结构可应用于高频器件、透明导体和自旋轨道逻辑器件。SrTiO $_3$是研究最多的异质结构氧化物衬底材料之一。迄今为止，在$γ$ -Al $_2$ O $_3$ /SrTiO $_3$的界面二维电子气（2DEG）中测量到2K下的最高SrTiO 3基电荷载流子迁移率。高电子迁移率的形成机制和起源尚未完全了解。本研究提出了一个成功的生长方案来合成高迁移率的$γ$ -Al $_2$ O $_3$ /SrTiO $_3$界面，并描述了潜在的生长优化。此外，高迁移率$γ$ -Al $_2$ O $_3$ /SrTiO $_3$的指示性特征，包括室温薄层电阻，被呈现。在高迁移率样品（$μ^{10K} = 1.6 \times 10^4 \mathrm{cm}^2/\mathrm{Vs}$）中发现了外延生长和晶体生长的迹象。通过对40个样品生长机理的分析和比较，指出高注量（$F > 3\mathrm{J}/\mathrm{cm}^2$）和低压（$P \approx 1 \times 10^{-6} \mathrm{mbar}$）是高迁移率$γ$ -Al $_2$ O $_3$ /SrTiO $_3$界面生长的必要条件。具有单元素阳离子的$γ$ -Al $_2$ O $_3$与具有多元素阳离子如LaAlO $_3$的薄膜相比，在生长期间允许更高的激光能量密度，而不会引起化学计量不…
2025-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond phase-transition in hard x-ray excited bismuth
用短脉冲激光器研究了铋晶体A $_{1g}$声子激发时的结构演化。在这里，我们提出了硬X射线诱导超快相变的铋单晶，在高强度（~ $10^{14}$ W/cm $^2$）的第一次观察。随后使用最近展示的X射线单发探测装置的晶格演变。（111）布拉格峰强度随时间的变化与激发注量有很强的依赖性。在暴露于足够强的X射线脉冲之后，峰值强度在300 fs内下降到零，即比室温下A1 g模式的一个振荡周期更快。我们的分析表明，晶格无序过程的非热起源，并排除基于电子-离子平衡过程的解释，或导致等离子体形成的热力学加热过程。
2018-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Time dependence of X-ray diffraction intensity of a crystal induced by an intense femtosecond X-ray pulse
基于束缚电子速率方程和非束缚电子气动力学的Boltzmann方程，从理论上研究了强流飞秒脉冲辐照下晶体中电子密度随时间的演化以及由此产生的X射线衍射峰强度随时间的变化规律。光电离、俄歇过程、电子碰撞电离、电子-电子散射和三体复合都在速率方程组中实现。在有效电荷模型的框架内，通过引入离子中所有电子组态的截面的解析表达式，简化了速率方程数值解的算法。使用这种方法，我们评估了在光子能量为3和12 keV之间，脉冲宽度为40 fs，考虑通量为10^12 ph/脉冲的XFEL脉冲通过晶体传播期间内壳层布居和电子动能的时间依赖性（聚焦于约1 mum^2的光斑大小，该通量对应于0.6 ~ 1.6 mJ/mum^2的能量密度）。考虑到在脉冲传输过程中束缚电子密度的减小，数值分析了硅晶体中原子散射因子及其涨落随时间的演化。如果XFEL脉冲的能量密度超过1.6 mJ/mum ^2，时间积分强度会急剧下降。
2013-11-25 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Part2: Ultra-short pulse laser patterning of very thin indium tin oxide on glass substrates
我们研究了超薄20 nm氧化铟锡（ITO）薄膜在玻璃基板上的选择性图案化，使用343，515，和1030 nm飞秒（fs），和1030 nm皮秒（ps）激光脉冲。在飞秒和皮秒的时间尺度上观察到的所有波长的烧蚀去除机制。对于飞秒激光曝光，在343 nm处的吸收阈值通量值被确定为12.5 mJ/cm 2，在515 nm处的吸收阈值通量值被确定为9.68 mJ/cm 2，在1030 nm处的吸收阈值通量值被确定为7.50 mJ/cm 2，在1030 nm处的吸收阈值通量值被确定为9.14 mJ/cm 2。使用原子力显微镜的烧蚀坑的表面分析证实，从玻璃基板上的膜的选择性去除取决于所施加的能量密度。膜去除示出主要是通过由电子爆炸力产生的超快晶格变形。采用双温模型（TTM）模拟了激光吸收和加热过程。预测的表面温度证实，低于1 J/cm 2的膜去除主要是通过非热机制。
2020-08-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Femtosecond Photoexcited Carrier Dynamics in Reduced Graphene Oxide Suspensions and Films
我们报告了飞秒光激发载流子在单层还原氧化石墨烯片悬浮在水中，以及几层厚的膜沉积在铟锡氧化物涂层玻璃板使用泵浦-探测差分透射光谱在790 nm的超快响应。载流子弛豫动力学有三个组成部分：~200 fs，1至2 ps和~25 ps，所有这些都与泵浦能量密度无关。可以看出，分配给热光学声子的寿命的第二分量（1至2 ps）对于悬浮液中的石墨烯较大，而另外两个时间常数对于悬浮液和膜两者是相同的。三阶非线性极化率的值估计从泵探测实验获得的悬浮液的开孔Z扫描结果进行了比较。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of dopant type and concentration on the femtosecond laser ablation threshold and incubation behaviour of silicon
在激光微加工中，烧蚀阈值（引起烧蚀所需的最小能量密度）是材料去除效率的关键性能参数和总体指标。对于脉冲激光微加工，这一重要的可观察性取决于材料特性、脉冲特性和以复杂方式施加的脉冲的数量，而这种复杂方式尚未得到很好的理解。孵化效应就是一个例子。它表现为烧蚀阈值的变化作为施加的激光脉冲的数量的函数，并且由材料中的光致缺陷累积驱动。在这里，我们研究飞秒（800 nm，110 fs，0.1-1 mJ/脉冲）微加工的材料具有明确的初始缺陷浓度：掺杂硅在一系列的掺杂剂类型和浓度。观察到单脉冲烧蚀阈值（Fth，1）随着掺杂剂浓度的增加而降低，从未掺杂Si的最大值0.70 J/cm 2（+/-0.02）降低到高度N型掺杂Si的0.51 J/cm 2（+/-0.01）。对于N型掺杂的Si，该效应大于P型掺杂的Si，这与电子的载流子迁移率比空穴的载流子迁移率高一致。相比之下，无限脉冲消融阈值（Fth，inf）是相同的所有掺杂水平和类型。我们将这种渐近行为归因于最大缺陷浓度，它与初始缺陷浓度和类型无关。这些结果有助于深入了解多脉冲，飞秒激光烧蚀的机制。
2016-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Polarization Dependent Optical Control of Atomic Arrangement in Multilayer Ge-Sb-Te Phase Change Materials
本文报道了层状GeTe/ Sb_{2} Te_{3}相变存储材料中原子排列的光学微扰。为了观察这种结构变化，研究了注量小于78 μJ/cm^{2}的飞秒泵浦脉冲在不同偏振角下GeTe_{4}局域结构的相干A_{1}模。发现p偏振在诱导A_{1}频移方面更有效，该频移可以是可逆的或不可逆的，这取决于泵浦能量密度。这种位移的主要来源是由于p偏振脉冲辐照后Ge-Te键沿[111]轴的各向异性解离驱动的Ge原子重排。
2012-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of the magnetic and polaronic order of $\rm{Pr_{1/2}Ca_{1/2}MnO_3}$ following an ultrashort light pulse
对极化晶体$\rm{Pr_{1/2}Ca_{1/2}MnO_3}$中的电子、自旋和声子在飞秒光脉冲作用下的动力学行为进行了数值模拟。用于模拟的模型已经从第一性原理计算导出。模拟再现实验观察到的熔化的电荷/轨道的顺序，增加注量。在高通量制度的电荷秩序的损失诱导过渡到铁磁金属。在低能量密度下，动力学是确定性的，相干声子是由电子轨道的重新布居产生的，电子轨道与声子自由度强烈耦合。与低注量制度相比，在较高注量下发生的磁跃迁可以归因于具有热电子和冷声子和自旋的冷等离子体状状态的准热跃迁。这些发现可以合理化，在一个更完整的图片的电子结构，超越了简单的离子图片的电荷顺序。
2020-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Femtosecond two-pulse laser approach for spall failure in thin foils
提出一种飞秒双脉冲激光方法，从Ni箔两自由表面同时加载以诱发层裂，使纳米箔阈值通量由2,500降至1,750 J·m^-2，并结合实验与分子动力学揭示延性孔洞失效机制。
2024-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Laser molecular beam epitaxy of ZnO thin films and heterostructures
报道了用激光分子束外延（MBE）技术在蓝宝石衬底上生长ZnO薄膜和ZnO基异质结。我们首先讨论了激光分子束外延的一些最新进展，如灵活的紫外激光束流光学，红外激光加热系统或使用原子氧和氮源，并描述了我们先进的激光分子束外延系统的技术实现。然后，我们描述了ZnO薄膜的沉积参数的优化，如激光能量密度和衬底温度和缓冲层的使用。X射线分析和透射电子显微镜的详细结构表征表明，可以获得具有高结构质量的外延ZnO薄膜，如小的面外和面内马赛克扩展以及不存在旋转畴所证明的那样。我们还展示了ZnO基多层膜的异质外延生长作为自旋输运实验和实现自旋电子器件的先决条件。作为一个例子，我们表明，TiN/Co/ZnO/Ni/Au多层堆叠可以生长在（0001）取向的蓝宝石上，具有良好的结构质量的所有层和明确的面内外延关系。
2013-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Micro-Structuring, Ablation and Defect Generation in Graphene with Femtosecond Pulses
飞秒微加工提供了一种无接触和无掩模的材料图案化技术。利用超快激光照射，可以通过材料烧蚀或缺陷引入来诱导对单层石墨烯的性质的永久修改。研究了多个飞秒脉冲与单层石墨烯的相互作用，并报道了15秒照射时间的低激光烧蚀阈值~9.2 mJ/cm 2。清洁烧蚀的结构产生在这样的多脉冲照射配置在低脉冲能量作为一个有吸引力的替代烧蚀与单飞秒，高能量脉冲。对于完全烧蚀的石墨烯孔，从烧蚀边缘延伸约2 μ m的径向对称区域的特征在于强缺陷生成。点缺陷之间的平均距离下降到~58 nm的推导和拉曼光谱意味着，总体上有很强的相似性，无定形结构。对于约75%的烧蚀阈值的注量值，报告了具有低至~48 nm平均缺陷长度的缺陷产生的改性，同时保持底层石墨烯结构。因此，取决于激光器参数选择，相同的激光器配置可用于烧蚀石墨烯或主要引入缺陷态。所提出的研究结果为飞秒诱导的石墨烯结构修饰提供了有趣的见解，这些结构修饰可以在微米和纳米尺度上提高单层材料的精确烧蚀和图案化。此外，这对于石墨烯或基于碳的器件制造以及传感器和晶体管应用是有吸引力的，其中需要不同载流子浓度和不同电、光学或物理性质的区域。
2019-03-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Solid-to-solid phase transition from amorphous carbon to graphite nanocrystal induced by intense femtosecond x-ray pulses
我们提出了一个实验的结果，其中无定形碳的飞秒X射线自由电子激光脉冲照射。830 eV的激光脉冲在材料中诱导相变，其特征在于非原位。通过使用光学Nomarski显微镜测量每个照射区域的表面来确定相变能量阈值。阈值能量密度为282 +/- 11 mJ/cm ^2，对应于131 +/-5 meV/原子的表面吸收剂量。原子力显微镜测量显示照射样品区域的体积膨胀，表明固体到固体的相变。通过使用扫描光电子显微镜和显微拉曼光谱获得了对相变的更深入的了解。光电子显微镜显示石墨化，即从sp3到sp2杂化的改性，辐照材料。显微拉曼光谱显示局部有序的出现，即石墨纳米晶体的形成。最后，考虑到以前的理论和实验结果的相变的性质进行了讨论。
2011-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast X-Ray Induced Changes of the Electronic and Magnetic Response of Solids Due to Valence Electron Redistribution
我们报道了一种新的机制，在强飞秒X射线脉冲与Co/Pd多层膜相互作用过程中，费米能级附近的价电子重新分布。Co L $_3$的X射线吸收谱和磁圆二色性谱在激发阈值附近随能量密度的变化直接揭示了Co 3d价层占据的变化。价壳层的重新分布是由高能俄歇电子和光电子的非弹性散射引起的，这些非弹性散射导致在飞秒时间尺度上费米能级以下的瞬态空穴和费米能级以上的电子。价电子重排效应与由X射线沉积的能量成比例，并且在17 fs内延伸到费米能级的2 eV内的价态。结果，由于产生磁振子，样品退磁超过百分之二十。
2019-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Pulsed Laser Deposition of Rocksalt Magnetic Binary Oxides
在这里，我们系统地探索使用脉冲激光沉积技术（PLD）生长三种基本的氧化物，具有岩盐结构，但在环境气氛中的化学稳定性不同：NiO（稳定），MnO（亚稳）和EuO（不稳定）。通过调节激光能量密度，可以在10至750 °C的较宽温度范围内实现外延单相氧化镍薄膜生长。在最低生长温度下，薄膜的面外应变达到1.5%，是750 °C下生长的NiO薄膜的5倍。通过适当调整沉积参数，在MgO衬底上成功沉积了具有长程有序性的MnO薄膜。MnO相的生长受衬底温度和激光能量密度的强烈影响。采用PLD法在最低氧浓度条件下制备了质量良好的EuO薄膜。EuO薄膜的合成在相当低的生长温度下防止热驱动的晶格弛豫，并允许应变膜的生长。总之，PLD是一种快速、可靠的生长岩盐结构二元氧化物的高质量方法，可以满足应用和基础研究的要求。
2019-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between structural and magnetic properties of epitaxial YIG films by pulsed laser deposition
UNIV DE SANTIAGO DE COMPOSTELA（圣地亚哥德孔波斯特拉大学）
通过脉冲激光沉积技术优化YIG薄膜的结构和磁性性质，实现低磁阻高性能自旋电子应用。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Transient spin injection efficiencies at ferromagnet/metal interfaces
飞秒量级超短光脉冲驱动的界面自旋注入为自旋电子学的应用提供了一种新的途径。有针对性地利用这种现象需要非平衡自旋注入的效率的知识。通过从头算含时密度泛函理论和界面灵敏的时间分辨非线性光学实验的定量比较，确定了铁磁/金属界面的自旋注入效率，并讨论了其微观根源，即自旋轨道耦合和界面电子结构的影响.此外，我们发现，SIE可以通过激光脉冲和材料参数，即能量密度，脉冲宽度和衬底材料进行优化。
2022-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Laser-Induced Gas-Phase Transfer and Direct Stamping of Nanomaterials: Comparison of Nanosecond and Femtosecond Pulses
FZU – Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；School of Chemistry, University of Edinburgh（爱丁堡大学化学学院）；Department of Physics, Ewha Womans University（梨花女子大学物理系）
本文比较飞秒与纳秒激光脉冲在不同距离下基于鼓泡的hBN激光诱导前向转移，揭示直接压印与气相喷射机制，并确定低通量ns脉冲近距离转移为最佳可重复条件。
2024-12-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Systematic study of disorder induced by neutron irradiation in MgB2 thin films
研究了中子辐照对外延二硼化镁薄膜正常态和超导特性的影响，辐照剂量高达1020 cm-2。辐照后，薄膜的所有性质都发生了系统的变化。临界温度被抑制，并且在最高能量密度下，在低至1.8 K时没有观察到超导转变。残余电阻率从1微欧姆cm逐渐增加到190微欧姆cm; c轴扩展，然后在最高损伤水平处饱和。通过与其他损伤方法的比较，探讨了其损伤机理。所选样品的正常状态磁阻测量高场（28和45 T）允许明确确定在每个波段的散射率;在每个样品的清洁和肮脏的限制之间的交叉可以监测。这组样品具有可控的无序度，适合于研究二硼化镁薄膜中的临界场难题。测得的临界场值是非常高的（在低能量密度的平行方向的顺序为50 T），原来是相当独立的实验电阻率，至少在低能量密度。一个简单的模型来解释这种现象。
2006-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Influence of swift heavy ion irradiation on structure and morphology of La0.25Pr0.375Ca0.375MnO3 perovskite film
本文利用 XRD 与 AFM 研究不同注量 Ag15+ 快重离子辐照对 LPCMO 外延薄膜的影响，发现其诱导面外拉伸应力、增大晶粒尺度并使分形行为消失。
2023-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Damage threshold evaluation of thin metallic films exposed to femtosecond laser pulses: the role of material thickness
飞秒脉冲激光器的使用由于其能够促进在微米和纳米长度尺度上制造精确图案的能力而受到显著关注。有效的材料加工的一个关键问题是准确确定与激光峰值能量密度相关的损伤阈值，在该阈值下，在被照射的固体表面上发生最小的损伤。尽管以前的大量报道集中在评估导致损伤的激光条件上，但对尺寸与光学穿透深度相当的薄膜的光学和热响应的研究仍然是一个未探索的领域。在这份报告中，详细的理论分析的各种参数的影响，如光子能量和材料厚度对各种金属（金，银，铜，铝，镍，钛，铬，不锈钢）的损伤阈值进行了研究。一个多尺度的物理模型，相关的能量吸收，电子激发，弛豫过程和最小的表面改性，导致材料损伤的发病。理论模型与一些实验结果的令人满意的协议表明，损伤阈值评估方法可以代表一个系统的方法，设计高效的基于激光的制造系统和优化的处理结果，为各种应用。
2022-07-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Nonlinear Elasticity at the Damage Threshold of Semiconductor Nanocrystals
Leibniz-Institut für Kristallzüchtung（莱布尼茨晶体生长研究所）；Humboldt University（洪堡大学）；TXproducts UG；IHP-Leibniz-Institut für Innovative Mikroelektronik（IHP-莱布尼茨创新微电子研究所）
利用时间分辨光泵浦-探测光谱和同步辐射X射线衍射，研究了磷化铟纳米晶体在硅纳米锥阵列上的非线性光声响应，揭示了高激发通量下的非线性频率混合现象，并建立了高阶胡克定律模型。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast non-thermal suppression of ferroelectricity by carrier screening in LiNbO3
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
利用飞秒激光激发LiNbO3中的载流子，通过时间分辨二次谐波和受激拉曼散射发现，即使低浓度光生载流子也能通过瞬态屏蔽快速且持久地抑制极化，揭示了一种高效、可逆、对称性保持的超快铁电调控机制。
2026-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational dynamics of CO on Pd(111) in and out of thermal equilibrium
该研究结合多体微扰与密度泛函微扰理论，揭示 Pd(111) 表面 CO 在热平衡及飞秒激光非平衡条件下内部伸缩振动谱的温度、通量与时间演化机制。
2023-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Theory of ultrafast magnetization of non-magnetic semiconductors with localized conduction bands
利用飞秒光脉冲对非磁性半导体进行磁化，对于实现材料自旋动力学的全光控制和开发更快的存储器件至关重要。然而，其检测条件在很大程度上是未知的。在这项工作中，我们确定了超快磁化的观察标准，并严格讨论了阻碍其实验检测的困难。我们发现，非磁性半导体的超快磁化可以在具有非常局域化的导带态和更多离域的价带的化合物中观察到，例如在p-d电荷转移带隙的情况下。通过约束和含时的密度泛函理论模拟，我们证明了在真实的注量下，通过超快脉冲可以在抗磁性半导体V2 O 5中诱导出瞬态亚铁磁态.亚铁磁态在钒（导电）和氧（价）态上具有相反的磁矩。我们的方法超越了V2 O 5的情况下，因为它确定了计算筛选的非磁性半导体超快磁性的关键要求。
2022-06-17 cond-mat.mtrl-sci
THz probing of non-trivial topological states in Co2MnGe Heusler alloy thin films
本研究通过飞秒激光激发Co2MnGe外延薄膜产生THz辐射，利用圆光生伏打效应证实了拓扑非平凡载流子的存在，并发现高温基底生长会抑制拓扑贡献及整体THz产生效率。
2024-06-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fabrication of highly uniform laser-induced periodic structures on polycarbonate via UV femtosecond pulses
本文系统研究258 nm飞秒激光在聚碳酸酯上制备LIPSS，揭示线偏振低激发可提高均匀性、圆偏振形成纳米球状微结构，并结合Sipe理论和超快动力学模型解释机理，同时表征了诱导结构的润湿性与光学性能变化。
2025-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Non-equillibrium ultrafast optical excitation as a stimulus for ultra-small field-free magnetic skyrmions in ferrimagnetic GdFeCo
本研究通过原子尺度自旋动力学模拟证明，飞秒激光加热可在非晶 GdFeCo 中于皮秒尺度产生无场超小磁性斯格明子，并揭示其稳定与调控机制。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local and non-local electron dynamics of Au/Fe/MgO(001) heterostructures analyzed by time-resolved two-photon photoemission spectroscopy
采用飞秒激光脉冲前后泵浦Au/Fe/MgO（001），结合双光子光电子发射光谱检测，分析了在费米能级以上0.6 ~ 2.0 eV处，埋层Fe中激发电子的局域弛豫动力学、穿过Fe-Au界面注入Au以及穿过Au层的电子输运.通过分析作为Au膜厚度的函数，我们获得了体Au和Fe的电子寿命，并区分异质结构的组分中的弛豫。我们还表明，激发的电子传播通过金在一个superdiffusive制度，并得出结论，进一步的电子注入整个外延界面进行弹道电子波包传播。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of Inter-Pulse Delay and Geometric Constraints on Damage and Optical Characteristics in thin Metal Targets Irradiated by Double Ultrashort Laser Pulses
Institute of Electronic Structure and Laser (IESL), Foundation for Research and Technology (FORTH)（电子结构与激光研究所，研究与技术基金会）
本文研究双超短激光脉冲对薄金属靶损伤和光学特性的影响，通过理论分析探讨脉冲间隔和几何约束对激光诱导损伤阈值的影响，为激光微加工和纳米制造提供理论基础。
2026-03-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
