Role of adsorbates on dynamics of hot-electron (type I and II) thermalization within gold nanoparticles

Early stages of hot-electron thermalization in small gold nanoparticles wrapped in an adsorbates shell have been investigated by femtosecond transient absorption spectroscopy. Type-I hot electrons thermalize in 800 fs (to form type-II hot electron) either by scattering with cold conduction band electrons or by chemical interface scattering with adsorbates shell. Type-II hot electrons redistribute the excess energy toward the lattice via electron–phonon coupling in 1.8–3.6 ps depending on pump fluence. The electron–phonon coupling process (type II hot electron) is retarded because of the incomplete internal thermalization of type-I hot electron at early times due to the presence of adsorbates. To cite this article: C. Bauer et al., C. R. Chimie 9 (2006).

RésuméLes premiers événements relatifs à la thermalisation des électrons chauds dans des nanoparticules d'or enrobées dans une coquille d'adsorbats ont été étudiés par spectroscopie femtoseconde d'absorption transitoire. Les électrons chauds de type I se thermalisent en 1 ps (pour former les électrons chauds de type II), soit par diffusion avec les électrons froids de conduction, soit par diffusion interfaciale chimique dans la coquille d'adsorbats. Les électrons chauds de type II redistribuent l'énergie en excès en 1,6 à 3,6 ps en fonction de la puissance de pompe. Le processus de couplage électrons–phonon est retardé dans ce système en raison de la dépopulation incomplète des électrons de type I induite par la présence d'adsorbats durant les premiers temps. Pour citer cet article : C. Bauer et al., C. R. Chimie 9 (2006).