Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 33, Numéro C4, Octobre 1972
COLLOQUE INTERNATIONAL DU C. N. R. S. SUR LA PHYSIQUE DES PHONONS DE TRÈS HAUTE FRÉQUENCE / ON THE PHYSICS OF VERY HIGH FREQUENCY PHONONS
Page(s) C4-33 - C4-39
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1972408
COLLOQUE INTERNATIONAL DU C. N. R. S. SUR LA PHYSIQUE DES PHONONS DE TRÈS HAUTE FRÉQUENCE / ON THE PHYSICS OF VERY HIGH FREQUENCY PHONONS

J. Phys. Colloques 33 (1972) C4-33-C4-39

DOI: 10.1051/jphyscol:1972408

GENERATION OF HIGH FREQUENCY PHONONS
PHONON GENERATION BY JOULE HEATING IN METAL FILMS

N. PERRIN and H. BUDD

Groupe de Physique des Solides de l'Ecole Normale Supérieure Tour 23, 11, quai Saint-Bernard, Paris 5


Résumé
Nous étudions la dépendance temporelle et l'état stationnaire du système couplé d'électrons et de phonons dans un film métallique mince qui génère, par effet Joule, des phonons de haute fréquence. Nous tenons compte du problème de l'interface en introduisant un temps de relaxation phénoménologique comprenant un paramètre de désadaptation acoustique η. Nous montrons que la forme détaillée de la distribution de phonons n'est pas une distribution de Bose. En définissant une température de phonon dans chaque mode Tp(q), nous voyons que cette dernière diffère de façon appréciable de la température électronique Te caractérisant la distribution de Fermi-Dirac. Nous montrons que les électrons voient pratiquement une distribution de phonons à l'équilibre à la température ambiante (4,2 °K). Nous comparons notre modèle au modèle à une température unique, dans la limite de l'adaptation parfaite.


Abstract
We study both the time dependence and steady state of the coupled electron-phonon system in a thin metallic film, which provides a source of high energy phonons generated by Joule heating. The interface problem is included through a phenomenological relaxation time involving an acoustic mismatch parameter η. The detailed form of the phonon distribution is shown to be a non Bose like distribution. A phonon temperature Tp(q) defined in each mode is seen to deviate significantly from the electron temperature Te characterizing the Fermi-Dirac distribution. We show that the electrons see an essentially equilibrium phonon distribution at the ambient temperature (4.2 °K). We compare our model with the « one temperature model » in the black body limit.