BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//linuxsoftware.nz//NONSGML Joyous v1.4//EN BEGIN:VEVENT SUMMARY:Time-resolved studies of Warm Dense Titanium: A Bayesian search of coupling parameters DTSTART:20221128T140000Z DTEND:20221128T160000Z DTSTAMP:20260802T174309Z UID:547e7c29-796a-43ba-b929-cc1bfc0ab0d2 SEQUENCE:3 CREATED:20221125T161218Z DESCRIPTION:Plasmas densos e fortemente acoplados são difíceis de modela r graças à dificuldade de tratar as interações quânticas entre muitos corpos a temperaturas elevadas. As colisões electrão-electrão (e-e) e eletrão-ião (e-i) que determinam as propriedades básicas do plasma são difíceis de calcular. Além disso\, isolar e medir as diferentes taxas d e espalhamento em equilíbrio térmico é impossível. Aqui descrevemos um a experiência de "\;pump-probe"\; de femtossegundos em que se tra nsforma uma amostra sólida num plasma para medir os acoplamentos e-e e e- i.Uma configuração experimental\, que consiste num impulso de laser infr avermelho ultracurto (〖10〗^14 W/〖cm〗^2\, 50 fs\, 800 nm)\, foi usa da para criar plasmas de densidade sólida\, com dezenas de eV de temperat ura\, na profundidade de penetração do Titânio. A estrutura eletrónica da amostra aquecida foi sondada com um impulso XUV de energia próxima da borda de absorção M_2\,3. O perfil espacial dos impulsos XUV transmitid os foi gravado numa única medição com uma resolução de 10 μm\, e foi resolvido espacialmente em intervalos de 50 fs\, para um total de dezenas de picossegundos. Um mapa da transmissão XUV para fluências variáveis do laser foi então registado em cada aquisição. Os resultados mostram u ma primeira excitação eletrónica do laser que dá lugar (no regime dos picossegundos) ao processo de equilibração e-i\, com arrefecimento dos e letrões e recuperação da transmissão.Para interpretar os dados experim entais referentes ao primeiro picossegundo\, um modelo foi construído usa ndo teoria cinética de quântica. Assumiu-se um potencial de Coulomb blin dado\, aquecimento uniforme durante a profundidade de penetração\, e um gás de eletrões quase livre a interagir com centros fixos de colisão e outras partículas de gás. Para a resposta temporal mais longa foi utiliz ado um modelo de duas temperaturas.Por fim\, foi realizada uma busca usand o um algoritmo de Monte Carlo para estimar a distribuição posterior dos parâmetros livres. Esta abordagem permite contabilizar adequadamente as m últiplas contribuições de primeira ordem\, as suas correlações e uma melhor compreensão do espaço paramétrico.A partir do modelo de Boltzman n\, pudemos concluir que a termalização e-e é rápida\, o que valida a hipótese usada no modelo de duas temperaturas de que o equilibrio e-e é estabelecido instantaneamente. Encontraram-se correlações entre os parâ metros do modelo de duas temperaturas\, que mostram que um parâmetro de a coplamento e-i constante pode ser uma suposição eficaz numa gama de par âmetros ampla\, se tal constante for ajustada para a intensidade do " \;pumping"\;. Uma correlação positiva foi encontrada entre ε_t e δ _s/δ_0 e correlações negativas prevalecem entre δ_s/δ_0 e G_ei/G_ei^0 e m_eff/m_eff^0. Em geral\, um modelo semelhante a um gás de eletrões l ivre e o modelo de duas temperaturas parecem descrever bem os dados. Os va lores de G_ei aumentam com a temperatura eletrónica\, no domínio que son damos\, mas mantiveram-se na faixa dos valores publicados anteriormente. LAST-MODIFIED:20221125T161319Z LOCATION:Sala P3\, Piso 1- Pavilhão de Matemática URL:http://df.vps.tecnico.ulisboa.pt/pt/eventos/time-resolved-studies-of-w arm-dense-titanium-a-bayesian-search-of-coupling-parameters/ X-ALT-DESC;FMTTYPE=text/html:

Plasmas densos e fo rtemente acoplados são difíceis de modelar graças à dificuldade de tra tar as interações quânticas entre muitos corpos a temperaturas elevadas . As colisões electrão-electrão (e-e) e eletrão-ião (e-i) que determi nam as propriedades básicas do plasma são difíceis de calcular. Além d isso\, isolar e medir as diferentes taxas de espalhamento em equilíbrio t érmico é impossível. Aqui descrevemos uma experiência de "\;pump-p robe"\; de femtossegundos em que se transforma uma amostra sólida num plasma para medir os acoplamentos e-e e e-i.

Uma configuração experimental\, que consiste num impulso de laser infravermelho ultracurto (〖10〗^14 W/〖cm〗^2\, 50 fs\, 800 nm)\, foi usada para criar plasmas de densidade sólida\, com dezenas de eV de temperatura\, na profundidade de penetração do Titânio. A estrutura eletrónica da amostra aquecida foi sondada com um impulso XUV de energia próxima da borda de absorção M_2\,3. O perfil espacial dos impulsos XUV transmitidos foi gravado numa única medição com uma resolução de 10 μm\, e foi resolvido espacialm ente em intervalos de 50 fs\, para um total de dezenas de picossegundos. U m mapa da transmissão XUV para fluências variáveis do laser foi então registado em cada aquisição. Os resultados mostram uma primeira excitaç ão eletrónica do laser que dá lugar (no regime dos picossegundos) ao pr ocesso de equilibração e-i\, com arrefecimento dos eletrões e recupera ção da transmissão.

Para interpretar os dados experimentais re ferentes ao primeiro picossegundo\, um modelo foi construído usando teori a cinética de quântica. Assumiu-se um potencial de Coulomb blindado\, aq uecimento uniforme durante a profundidade de penetração\, e um gás de e letrões quase livre a interagir com centros fixos de colisão e outras pa rtículas de gás. Para a resposta temporal mais longa foi utilizado um mo delo de duas temperaturas.

Por fim\, foi realizada uma busca usan do um algoritmo de Monte Carlo para estimar a distribuição posterior dos parâmetros livres. Esta abordagem permite contabilizar adequadamente as múltiplas contribuições de primeira ordem\, as suas correlações e uma melhor compreensão do espaço paramétrico.

A partir do modelo de Boltzmann\, pudemos concluir que a termalização e-e é rápida\, o qu e valida a hipótese usada no modelo de duas temperaturas de que o equilib rio e-e é estabelecido instantaneamente. Encontraram-se correlações ent re os parâmetros do modelo de duas temperaturas\, que mostram que um par âmetro de acoplamento e-i constante pode ser uma suposição eficaz numa gama de parâmetros ampla\, se tal constante for ajustada para a intensida de do "\;pumping"\;. Uma correlação positiva foi encontrada entr e ε_t e δ_s/δ_0 e correlações negativas prevalecem entre δ_s/δ_0 e G_ei/G_ei^0 e m_eff/m_eff^0. Em geral\, um modelo semelhante a um gás de eletrões livre e o modelo de duas temperaturas parecem descrever bem os d ados. Os valores de G_ei aumentam com a temperatura eletrónica\, no domí nio que sondamos\, mas mantiveram-se na faixa dos valores publicados anter iormente.

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