利用超快泵浦探测技术, 研究了近红外飞秒强激光脉冲作用下, 金膜中的超快电子动力学过程。研究发现, 800 nm飞秒激光激发后, 金膜的瞬态反射率存在一个下降过程。通过对金膜的瞬态反射率光谱进行分析和模拟, 发现主要是自由电子弛豫和带间双光子跃迁这两种电子动力学过程综合作用的结果。利用双温模型, 模拟了800 nm飞秒激光作用下金膜的温度弛豫和瞬态反射率变化过程, 理论计算结果与实验结果符合良好。

飞秒激光泵浦瞬态热反射技术是研究金属薄膜超快动力学的有效手段, 这种技术具有两大突出特点: 首先, 可以揭示飞秒激光激发的微观电、 声子的传输过程是一个非平衡热输运过程。 其次, 反射率瞬态变化实验中电子运动的超短时间分辨可以用来研究热过程中电子的非平衡相互作用情况。 利用磁控溅射真空镀膜技术, 在玻璃衬底和硅衬底上蒸镀了不同厚度的Co单层膜, Cr, Co双层膜以及Ag, Co双层膜。 利用飞秒激光瞬态反射技术研究了Co膜及其双层膜的瞬态反射率响应。 结果表明, 在同一厚度的Co膜样品上, 施加不同的泵浦光功率时, Co膜内电子的加热时间与泵浦光功率的大小无关, 均为0.1344 ps。 而对于不同厚度的Co膜, 电子的热化时间与薄膜厚度直接相关。 此外, 发现与以往研究结果不同的是, 在泵浦光功率足够大时, 玻璃衬底上的Co膜在飞秒激光脉冲泵浦下会出现两次或三次瞬态反射率下降现象, Co膜厚度决定了Co膜内瞬态反射率突变的次数, 即Co膜内电子的超快动力学变化次数。

用磁控溅射法制备Ni80Fe20薄膜,用中温管式炉对NiFe薄膜进行500℃退火处理,用X射线衍射(XRD)仪对退火后的薄膜进行结构分析。运用飞秒激光泵浦-探测技术研究了衬底和退火处理对NiFe薄膜瞬时反射率的影响。实验结果表明:硅片和K9玻璃衬底对20nm厚NiFe薄膜的瞬时反射率曲线影响较小,对40nm和60nm厚NiFe薄膜的瞬时反射率曲线影响较大;经退火处理后的NiFe薄膜的瞬时反射率曲线由小于5ps的时间尺度和大于5ps的时间尺度两部分组成。