ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛОВ С ГОРЯЧИМИ ЭЛЕКТРОНАМИ
Иногамов Н.А., Петров Ю.В.

Поступила в редакцию: 19 Августа 2009

DJVU (343.5K)

PDF (560K)

Воздействие ультракороткого лазерного импульса переводит металл в двухтемпературное (2T) состояние с разными температурами электронной и ионной подсистем. Вещество в течение существенного промежутка времени пребывает в этом состоянии (от единиц до десятков пикосекунд в зависимости от металла). 2T-стадия очень важна, поскольку на ней происходит 2T-релаксация с передачей лазерной энергии ионам и, в основном, формируется слой прогрева, играющий важнейшую роль в последующей динамике. Кинетические коэффициенты конденсированной среды с горячими электронами известны плохо - в литературе применяются феноменологические зависимости, составленные из асимптотик при низких и высоких температурах T_e. Между тем без этих коэффициентов невозможно численное моделирование взаимодействия лазерного излучения с веществом. В работе представлен первый расчет коэффициента теплопроводности из кинетического уравнения. Он справедлив в области низких (, где E_F - энергия Ферми, k_B - постоянная Больцмана) и умеренных (T_e< T_F) температур. Предыдущие кинетические вычисления относились к случаю , когда расчеты, например, частоты электрон-электронных столкновений, сильно упрощались из-за сведения многократного интеграла к интегрированию в малой окрестности сферы Ферми. В нашем случае при умеренных температурах требуется интегрирование в полном объеме импульсного пространства.