【摘 要】
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利用超短脉冲激光产生相干声学声子,研究其传播与演化动力学,将在研究材料的光声转换特性、高频超声波产生、薄膜厚度测量、声波传播速度研究等方面有着重要的意义。本论文利
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利用超短脉冲激光产生相干声学声子,研究其传播与演化动力学,将在研究材料的光声转换特性、高频超声波产生、薄膜厚度测量、声波传播速度研究等方面有着重要的意义。本论文利用双色飞秒激光泵浦-探测方法研究了Ⅱ-Ⅵ族半导体ZnTe、CdSe、CdS等单晶的相干声学声子的产生与演化动力学。本文主要工作以及所获得的研究结果归纳如下：(1)利用瞬态反射率探测方法首次研究了闪锌矿型ZnTe单晶(100)和(110)面在400nm飞秒激光辐照下不同探测波长相干声子动力学(国际上以往的半导体研究体系主要是Ⅲ-Ⅴ族材料),获知了相干声子振荡频率、衰减时间和声波传播速度。ZnTe单晶的相干声子频率约30-60GHz(具体探测频率依赖于探测波长)。相干声子振荡长达-500ps(依赖于探测波长)。本文利用超快光学手段所测ZnTe声波传播速度能很好的吻合于文献其它方法所测定值。(2)创新地利用瞬态偏振测量法研究了ZnTe、CdSe、CdS等材料的相干声子动力学。基本原理是相干声子的产生与传播将引起材料的双折射特性随时间演化,从而导致反射光偏振演化。偏振测量和反射率测量法所获得的相干声子频率和声波传播速度等信息相同。与反射率测量法所不同的是,偏振测量法能获得更多的激光与材料相互作用信息。例如.ZnTe(100)和(110)面的偏振法测量结果表明,辐照激光光斑的空间非均匀分布对材料双折射特性的演化起着重要的作用。
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