Ultrafast multi-cycle terahertz measurements of the electrical conductivity in strongly excited solids

Chen, Z. und Curry, C. B. und Zhang, R. und Treffert, F. und Stojanovic, N. und Toleikis, S. und Pan, R. und Gauthier, M. und Zapolnova, E. und Seipp, L. E. und Weinmann, A. und Mo, M. Z. und Kim, J. B. und Witte, B. B. L. und Bajt, S. und Usenko, S. und Soufli, R. und Pardini, T. und Hau-Riege, S. und Burcklen, C. und Schein, J. und Redmer, R. und Tsui, Y. Y. und Ofori-Okai, B. K. und Glenzer, S. H. (2021) Ultrafast multi-cycle terahertz measurements of the electrical conductivity in strongly excited solids. Nature Communications, 12 (1). Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41467-021-21756-6. ISSN 2041-1723.

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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1038/s41467-021-21756-6

Kurzfassung

Key insights in materials at extreme temperatures and pressures can be gained by accurate measurements that determine the electrical conductivity. Free-electron laser pulses can ionize and excite matter out of equilibrium on femtosecond time scales, modifying the electronic and ionic structures and enhancing electronic scattering properties. The transient evolution of the conductivity manifests the energy coupling from high temperature electrons to low temperature ions. Here we combine accelerator-based, high-brightness multi-cycle terahertz radiation with a single-shot electro-optic sampling technique to probe the evolution of DC electrical conductivity using terahertz transmission measurements on sub-picosecond time scales with a multi-undulator free electron laser. Our results allow the direct determination of the electron-electron and electron-ion scattering frequencies that are the major contributors of the electrical resistivity.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Ultrafast multi-cycle terahertz measurements of the electrical conductivity in strongly excited solids

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Chen, Z.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Curry, C. B.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zhang, R.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Treffert, F.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Stojanovic, N.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Toleikis, S.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pan, R.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gauthier, M.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zapolnova, E.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Seipp, L. E.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Weinmann, A.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mo, M. Z.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kim, J. B.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Witte, B. B. L.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bajt, S.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Usenko, S.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Soufli, R.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pardini, T.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hau-Riege, S.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Burcklen, C.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schein, J.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Redmer, R.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tsui, Y. Y.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ofori-Okai, B. K.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Glenzer, S. H.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

12 März 2021

Erschienen in:

Nature Communications

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

DOI:

10.1038/s41467-021-21756-6

Verlag:

Nature Publishing Group

ISSN:

2041-1723

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Ultrafast, THz, X-ray FEL, Plasma, Warm Dense Matter

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Technik für Raumfahrtsysteme

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R SY - Technik für Raumfahrtsysteme

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - OptoRob [SY]

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Optische Sensorsysteme > Terahertz- und Laserspektroskopie

Hinterlegt von:

Stojanovic, Nikola

Hinterlegt am:

04 Jan 2022 12:34

Letzte Änderung:

05 Dez 2023 07:44

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