Mezinárodní tým vědců z českého Centra HiLASE a německého Ústavu Maxe Plancka pro strukturu a dynamiku hmoty provedl teoretickou studii, která osvětluje dynamiku elektronů v krystalických polovodičích ozářených ultrakrátkými laserovými pulzy. Studie založená na prvních principech časově závislé teorie funkcionálu hustoty (time-dependent density functional theory – TDDFT) implementované na výkonných počítačích poskytuje hluboký vhled do ultrarychlé laserem indukované metalizace polovodičových materiálů. Vědci ve své práci provedli srovnání široce používané Keldyshovy teorie fotoionizace a Drudeho modelu s daty ze simulací TDDFT pro široký rozsah parametrů laserového záření. Ačkoli kvalitativně bylo dosaženo přiměřené shody, simulace z prvního principu umožňují kvantitativní předpovědi rychlosti fotoionizace a absorbované energie v rozsahu platnosti analytických teorií i mimo ně.
Tato práce otevírá nové cesty k pochopení laserem indukovaných jevů, které jsou důležité pro vývoj nových aplikací v ultrarychlé fotonice, tedy v oblasti, kde lze upravovat strukturu materiálů během jejich ozáření ultrakrátkými laserovými pulzy. Tato metodika může být použita pro inteligentní výběr materiálů k dosažení požadovaných přechodných optických, elektronických a magnetických vlastností řízených laserovým zářením.
Společný článek na toto téma byl nedávno publikován v prestižním časopise Physical Review B (impakt faktor 4,036) Americké fyzikální společnosti.
