Сверхбыстрая широкополосная спектроскопия кристаллического висмута

Методы фемтосекундной спектроскопии в области длин волн 0.4 — 2.3 мкм применяются для изучения сверхбыстрых электронных и решеточных процессов в висмуте. В фотоиндуцированном отклике кристалла зарегистрированы компоненты с временами релаксации 1 пс, 7 пс и ~1 нс. Обнаружена существенная зависимость величины электрон-дырочного и электрон-фононного взаимодействий от волнового вектора вдоль Г — Т-направления зоны Бриллюэна. Сравнение спектральных зависимостей амплитуд когерентных фононов с E_g- и A_1g-симметрией и соответствующих зависимостей сечений комбинационного рассеяния показало, что механизмы их генерации различны. Установлено, что генерация когерентных A_1g-фононов происходит в основном из-за смещения положения равновесия атомов кристаллической решетки в неравновесном состоянии. Данный процесс принципиально отличается от резонансного комбинационного рассеяния, ответственного за когерентное возбуждение низкосимметричных фононных мод.