Природа і кінетика нестаціонарного поглинання світла плівками С60, наведеного фемтосекундними лазерними імпульсами

Abstract

Використовуючи методику "збудження–зондування", досліджено структуру і часову еволюцію наведеного фемтосекундними лазерними імпульсами поглинання плівок С60 у спектральній області 2,04–2,37 еВ та часовому діапазоні 0–882 пс. Плівки С60 товщиною 200 нм отримані на кварцових підкладках термічним напиленням у вакуумі 6,5 мПа при кімнатній температурі. Контур спектра поглинання плівок С60, наведеного фемтосекундними імпульсами, в області зондування 2,04–2,37 еВ формують смуги при 2,097; 2,164; 2,209; 2,262; 2,299 і 2,331 еВ. Смуги при 2,097; 2,209 і 2,262 еВ зумовлені електронними переходами між зонами, утвореними нульовими вібронними рівнями S0-стану і ненульовими вібронними рівнями S1-стану молекули С60 відповідно. Вперше встановлено, що ``гарячі'' смуги при 2,164; 2,299 і 2,331 еВ зумовлені електронними переходами між зонами, утвореними ненульовимивібронними рівнями S0- або S1-станів і нульовими вібронними рівнями S2- або S4-станів молекули С60 відповідно. Часові кінетики спадання оптичної густини ΔD наведеного поглинання плівок С60 в діапазоні 0–882 пс апроксимовано трьома експонентами. Для зондуючих фотонів з енергією E = 2,217 еВ одержано такі значення часів релаксації: τp1=(1,04 ± 0,13) пс; τp2=(5,81 ± 0,94) пс і τp3=(108,0 ± 9,3) пс. При апроксимації цих кінетик функцією Кольрауша ("розтягнута" експонента) уточнено величину ефективного часу релаксації τp. Вона становить 6,0 пс і є близькою до величини τp2. В рівноважний стан електронна система плівок С60 релаксує через проміжок часу Δt >882 пс. Встановлено, що величини τp1 і τp2 суттєво залежать від вибраного часового діапазону апроксимації і способу усереднення точок кінетики ΔDн(t). Для τp3 ця залежність значно менша.