Magnetic fusion devices operate at regimes characterized by extremely high temperatures and low densities, for which the charged particles motion is well described by classical mechanics. This is not true, however, for solid-state metallic objects: their density approaches 1028 m−3, so that the average interparticle distance is shorter than the de Broglie wavelength, which characterizes the spread of the electron wave function. Under these conditions, the conduction electrons behave as a true quantum plasma even at room temperature. Here, we shall illustrate the impact of quantum phenomena on the electron dynamics in metallic objects of nanometric size, particularly thin metallic films excited by short laser pulses. Further, we will discuss more recent results on regimes that involve spin and relativistic effects.
磁気核融合装置は、極めて高い温度と低い密度を特徴とする領域で動作し、そのような領域では荷電粒子の運動は古典力学によってよく記述される。しかし、固体金属物体の場合、これは当てはまらない。その密度は1028 m-3に近づくため、平均粒子間距離は、電子の波動関数の広がりを特徴づけるド・ブロイ波長よりも短くなる。これらの条件下では、伝導電子は室温でも真の量子プラズマとして振る舞う。ここでは、ナノメートルサイズの金属物体、特に短パルスレーザーで励起された薄膜金属における電子ダイナミクスに対する量子現象の影響を説明する。さらに、スピンおよび相対論的効果を含む領域に関する最近の結果について議論する。