Тонкая структура спектра фотолюминесценции в алмазе при многократной эмиссии оптического фонона в ходе автолокализации фотовозбужденных электронов

Автолокализация электронов, фотовозбужденных в виде электрон-дырочной плазмы (ЭДП, плотность ${\sim}\,10^{21}\,$см$^{-3}$) в природном алмазе при комнатной температуре лазерными импульсами видимого диапазона с длиной волны $525$ нм и длительностью $150$ фс, протекает нестационарно путем ступенчатой многоактной ($\text{N}\leq 9$ актов) эмиссии оптического фонона на субпикосекундных временах. Это проявляется для зондирующего сигнала фотолюминесценции в ее тонкой периодической структуре в запрещенной зоне, начинающейся от края межзонного поглощения, причем интенсивность многофононных пиков фотолюминесценции проходит через максимум при $\text{N}=4{-}6$ актов, где энергия электронно-размягченного оптического фонона восстанавливается, а уширение пиков монотонно растет. Связывая уширение пиков с кинетикой испускания очередного фонона, их ширины могут быть сопоставлены с временной шкалой динамики электрон-дырочной плазмы и многофононной эмиссии в ходе автолокализации. Тогда начальный рост интенсивности пиков демонстрирует автостимулированную эмиссию фононов в ходе автолокализации, а насыщение и последующий спад – субпикосекундную оже-рекомбинацию плазмы, существенно подавляющую фотолюминесценцию из-за резкого уменьшения концентрации дырок (до $10^{19}\,$см$^{-3}$), но не сам процесс автолокализации.