Fotoindukowane przejścia fazowe w materiałach molekularnych
Loading...
Authors
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Photoinduced chase transitions In molecular materials
Abstract
Głównym celem niniejszej pracy doktorskiej było znalezienie odpowiedzi na pytania dotyczące procesów zachodzących w materiałach molekularnych pod wpływem ultrakrótkiego impulsu laserowego. Prezentowane wyniki otrzymano za pomocą układów laserowych typu pompa-sonda, modyfikowanych na potrzeby prowadzonych badań wraz z pierwszymi próbami zastosowania nowej techniki wykorzystującej tylko jedna parę impulsów (ang.: single shot technique). W badanych kryształach typu spin-crossover, w których impuls świetlny zmienia stan układu z nie-magnetycznego do magnetycznego po raz pierwszy śledzono odpowiedz układu w czasach opóźnień od 100 femtosekund do milisekundy od chwili wzbudzenia. Wnioski płynące z tych badań pozwalają sądzić, że droga całego procesu jest złożona z kilku etapów związanych z oddziaływaniami najpierw w mikro, a następnie w makroskali. Drugą grupą badanych związków były kryształy molekularne, w których zachodzi przeniesienie ładunku, prowadzące do przejścia układu z fazy izolującej do metalicznej. W otrzymanych czasowo rozdzielczych widmach reflektancji obserwowano kilka fononów optycznych, a badania w zależności od temperatury i z wykorzystaniem impulsów o różnych energiach pozwalają stwierdzić, że stan fotoindukowany z fazy izolującej różni się od stanu metalicznego indukowanego termicznie. W pracy przedstawiono także wyniki badań testowych cienkiej warstwy złota z użyciem techniki pomiarowej wykorzystującej tylko jedną parę impulsów. Układy tego typu z powodzeniem mogą być wykorzystane do badań przejść nieodwracalnych.
The main purpose of this Ph. D. thesis is to study the photo-induced transformations by a laser pulse in molecular materials. The results have been obtained thanks the use of pump-probe optical techniques. This required innovative experimental developments, including first attempts with a single shot technique. In the spincrosover family of molecular materials, in which light may induce the switching from a non magnetic to a magnetic state, for the first time we followed the transformation dynamics over ten decades in time scale, from 100 femtoseconds to a millisecond. It reveals that the process follows a complex pathway from molecular to material scale through a sequence of steps. A charge transfer organic compound, which exhibits an insulatior-to-metal phase transition, has also been investigated. A dynamics implying several coherent optical phonon modes has been clearly observed. The behaviour as a function of laser pulse intensity and temperature shows that the state photo-induced from the insulating phase differs from the metallic phase at thermal equilibrium. The newly developed single shot set-up proved able of recording changes upon an irreversible transformation, for instance inside a hysteresis regime. This set has been tested by observing photo-induced damages of a thin gold layer.
The main purpose of this Ph. D. thesis is to study the photo-induced transformations by a laser pulse in molecular materials. The results have been obtained thanks the use of pump-probe optical techniques. This required innovative experimental developments, including first attempts with a single shot technique. In the spincrosover family of molecular materials, in which light may induce the switching from a non magnetic to a magnetic state, for the first time we followed the transformation dynamics over ten decades in time scale, from 100 femtoseconds to a millisecond. It reveals that the process follows a complex pathway from molecular to material scale through a sequence of steps. A charge transfer organic compound, which exhibits an insulatior-to-metal phase transition, has also been investigated. A dynamics implying several coherent optical phonon modes has been clearly observed. The behaviour as a function of laser pulse intensity and temperature shows that the state photo-induced from the insulating phase differs from the metallic phase at thermal equilibrium. The newly developed single shot set-up proved able of recording changes upon an irreversible transformation, for instance inside a hysteresis regime. This set has been tested by observing photo-induced damages of a thin gold layer.
Description
Wydział Fizyki
Sponsor
Keywords
Fotoindukowane przejścia fazowe, Photoinduced chase transitions, Femtosekundowa spektroskopia laserowa, Femtosecond laser spectroscopy, Kryształy typu spin-crossover, Spin-crossover crystals, Materiały molekularne, Molecular materials