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Ultrafast bond softening in bismuth: mapping a solid's interatomic potential with X-rays

  • Intense femtosecond laser excitation can produce transient states of matter that would otherwise be inaccessible to laboratory investigation. At high excitation densities, the interatomic forces that bind solids and determine many of their properties can be substantially altered. Here, we present the detailed mapping of the carrier density-dependent interatomic potential of bismuth approaching a solid-solid phase transition. Our experiments combine stroboscopic techniques that use a high-brightness linear electron accelerator-based x-ray source with pulse-by-pulse timing reconstruction for femtosecond resolution, allowing quantitative characterization of the interatomic potential energy surface of the highly excited solid.

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Verfasserangaben:D. M. Fritz, D. A. Reis, B. Adams, R. A. Akre, J. Arthur, Christian Blome, P. H. Bucksbaum, A. L. Cavalieri, S. Engemann, S. Fahy, R. W. Falcone, P. H. Fuoss, K. J. Gaffney, M. J. George, J. Hajdu, M. P. Hertlein, P. B. Hillyard, Michael Horn-von Hoegen, Martin KammlerORCiDGND, J. Kaspar, R. Kienberger, P. Krejcik, S. H. Lee, A. M. Lindenberg, B. McFarland, D. Meyer, T. Montagne, E. D. Murray, A. J. Nelson, M. Nicoul, R. Pahl, J. Rudati, H. Schlarb, D. P. Siddons, Klaus Sokolowski-Tinten, Th Tschentscher, D. von der Linde, J. B. Hastings
DOI:https://doi.org/10.1126/science.1135009
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Science
Verlag:AAAS
Dokumentart:Artikel aus einer Zeitschrift/Zeitung
Sprache der Veröffentlichung:Englisch
Jahr der Veröffentlichung:2007
Datum der Freischaltung:24.11.2022
Jahrgang:315
Ausgabe / Heft:5812
Erste Seite:633
Letzte Seite:636
Fakultäten / Institute / Einrichtungen:Fakultät Angewandte Natur- und Kulturwissenschaften
Fakultät Angewandte Natur- und Kulturwissenschaften / Labor Nanoanalytik und Halbleiterchemie (Nanochem)
Begutachtungsstatus:peer-reviewed
Publikationsherkunft:Externe Publikationen
Lizenz (Deutsch):Keine Lizenz - Es gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG