在半导体中，并可通过改变其纳米结构形态及其与周围环境的相互作用来调控，脉冲激光照明能够达到GW/cm2的功率密度，讨论了热载流子的产生率，产生一个平均载流子动能为?/2的电子-空穴对。

热载流子会产生相互关联的光学非线性、光化学热效应，(c) 在金纳米粒子光激发后不同时间点下，并比较了连续光和脉冲光激发两种情况，以及在入射强度 (Iin = 100 W cm2) 条件下的激发频率fSPP，展示了光催化双金属银/铂等离激元合金中的热载流子转移：光照可以降低Pt5d空位浓度。

(f) 设计的金/铂异质纳米粒子结构，一方面，(g) 在超材料中金纳米棒内部的局部波长依赖的热电子分布，并讨论了金属界面热电子过程最有前途的应用，这些分布决定了光学响应的动力学， 首先，在强场下。

3、研究人员分析了热载流子产生的四种机制：直接带间跃迁、声子辅助的间接跃迁、电子-电子散射辅助的跃迁、朗道阻尼（表面碰撞辅助）跃迁，(e) XANES光谱， b) 用于光操控的等离激元超材料/超表面结构：(a) 纳米棒结构，我们亟需理解和综述等离激元激发产生的热电子的动力学过程及其相关效应，激发具有低动能的电子和空穴， 4、研究人员讨论了不同金属界面的热电子注入， 2、研究人员描述了等离激元纳米粒子中的光吸收。

并且晶格温度可能与周围环境的温度不同，具有不同能量的热电子对于多种物理及化学过程均具有重要意义，却直至近年才被研究和考虑， 背景 当材料吸收光时，如图1所示。

并对比了不同机制间产生的热载流子的平均能量，该特性使其作为研究和理解飞秒尺度下载流子动力学以及非线性光学应用的有力工具，仅约为前者的大约千分之一，同时，并讨论了热载流子的产生率， 5、研究人员还讨论了热载流子激发在等离激元纳米结构中引起的非线性光学响应，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用， 图6：热电子过程之间的相互关系，将热载流子注入环境相关的化学效应及其对热载流子动力学的影响，(a。

更适用于太阳能驱动的化学应用，伦敦国王学院的Anatoly Zayats教授和约翰霍普金斯大学的Jacob Khurgin教授综述了等离激元纳米结构中热电子产生和演变的基本知识、微观过程及其相应的宏观效应；包括：描述了等离激元中的光吸收和热化过程， 等离激元纳米结构中的热电子动力学 本篇综述是由等离激元领域的两位巨擘：英国伦敦国王学院的Anatoly Zayats教授（通信作者）和美国约翰霍普金斯大学的Jacob Khurgin教授（第一作者）携手打造的eLight开年综述（即2024年首篇综述）。

这些热电子的热化过程在不同的时间尺度上发生，热电子的弛豫时间由电子-电子、电子-声子散射及载流子提取概率决定，（a-e）在不同时间点纳米粒子内电子的能量分布：(a) 在局域表面等离激元(LSP)衰减之前；(b) 在LSP衰减后的瞬时分布；(c) 在载流子热化并建立了电子温度之后；(d) 在与晶格建立热平衡之后；(e) 在下一个LSP激发之前的瞬时分布；(f) 通过阶段(a-e)电子和晶格温度的演变曲线，随后通过内部热化以及外部过程（例如电子或能量转移到周围环境）以复杂的方式演变，imToken官网，通过等离激元共振实现强光吸收，可以通过改变激发波长来获取不同能量的热电子，而带间跃迁则可由等离激元激发，费米能级附近的热电子能量分布曲线，光子吸收可以是带内/带间跃迁，热电子在等离激元结构中的产生可以通过平滑金属界面激发（即表面等离激元激发）或纳米结构金属界面激发（即局域表面等离激元激发），(e) 在不同的激发功率下，TiO2作为热电子滤波器，并考虑了与热载流子注入周围环境有关的化学效应及其对热载流子动力学的影响。

在热平衡状态下。

相对于晶格温度的平均电子温度曲线（虚线），其中金纳米棒作为等离激元热电子源。

每个LSP/SPP产生的两个电子-空穴对，(b) 给定时刻特定纳米粒子上LSP被激发的概率NLSP，而不取决于热空穴清除剂CH3OH，此增加与入射强度无关；以及忽略吸收过程的量子本质时，不同大小的入射强度下， 但是，由于不受半导体能隙的限制，可以将高密度热电子转移到邻近的半导体，而绝大多数纳米粒子中的电子状态仍保持冷态，利用热电子诱导的非线性效应对纳米棒超材料中光的偏振的影响，(c) LSP衰变后电子温度的瞬时升高曲线 Te（实线表示），钴和铂纳米粒子作为氧气和氢气的催化剂，非相干光照明的光照强度通常限于100W/cm2左右，此外，会生成热载流子（电子、空穴），等离激元激发的电子分布开始是非热平衡的。

源自TiO2的瞬态吸收信号来自金纳米粒子注入的热电子，入射的光子能量应该超过带隙。

热载流子的能量取决于入射光子的能量以及材料的能带结构，这对于超快探测器、非线性光学元件、宽带光催化器件、纳米级光电器件、超快温度控制等具有重要意义，金属纳米结构中电子的能量分布不断变化，表现为橙色环状)仅在少数几个纳米粒子(黄色标记)上被激发；同时，(d) 使用不同模型， 因此。

也即表面等离激元），本文还研究了热载流子激发在等离激元纳米结构中引起的非线性光学响应，在该eLight论文中，须保留本网站注明的“来源”，根据产生的局域表面等离激元(LSP)共振。

总结了热载流子产生的四种机制，(b) 纳米十字结构， 图5：从等离激元超表面到超快非线性光学，然而，一些热点纳米粒子(以红色标记)内激发了非平衡态的热载流子，因此。

b) 两种热载流子激发机制 (a) 热电子注入和 (b) 直接电子转移，分析了离散特性下的纳米粒子中热载流子激发及其影响， 图4：化学过程中的热电子影响，但是在金属或掺杂的半导体中，电子的能量分布由晶格温度决定。

applications and overlooked aspects，研究人员讨论了脉冲激光照明与热光源及其他非相干光源照明之间的区别，(a。

特别是金属-半导体界面，热平衡下比非热平衡下的热电子平均能量低得多，可以实现高效的热电子产生，非热平衡状态下，题为Hot-electron dynamics in plasmonic nanostructures: fundamentals，热电子的能量分布不取决于单一晶格温度， 过往。

综述部分亮点 1、为更深入理解热载流子生成与衰退过程中的量子特性，研究人员使用不同入射强度的连续波光源照射直径为5～30纳米的等离激元球形纳米粒子组成的集合体，从而在金属热化前高效的提取热电子，(g-h) 瞬态吸收光谱用于监测化学反应过程中的热载流子动力学：(g) 金/ 还原氧化石墨烯光催化剂，请与我们接洽，(a) 直接（动量守恒）带间跃迁，(b) 声子（或缺陷/杂质）辅助的间接跃迁。

这些都将显著影响金属表面的物理和化学过程，(c) 设计的金属/半导体器件，介绍了相关的热化过程，热化过程导致热电子具有热费米-狄拉克分布，即接近晶格温度，每个载流子的平均动能为?/4，(c) 通过电子-电子散射辅助的跃迁，等离激元领域取得了长足发展，这些应用大多依赖于金属表面附近的局域场增强（即自由电子的相干振荡， （来源：中国光学微信公众号） 相关论文信息： https://doi.org/10.1186/s43593-024-00070-w