Статьи автора

РЕЛАКСАЦИЯ ЭНЕРГИИ В СИЛЬНО ВОЗБУЖДЕННОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ПОДСИСТЕМЕ ПЕРЕХОДНОГО МЕТАЛЛА ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА

Номер выпуска 5 от 16.09.2025

В работе исследуется пикосекундная динамика релаксации энергии в объемном образце переходного металла никеля после сверхбыстрого нагрева электронной подсистемы фемтосекундным лазерным импульсом с энергией кванта 3.13 эВ в широком диапазоне поглощенных неразрушающих плотностей энергий от 0.8 до 10 мДж/см. Минимальное значение обусловлено чувствительностью оптической схемы детектирования, максимальное значение находится вблизи порога модификации (разрушения) материала при частоте следования нагревающих импульсов 500 Гц. Экспериментально измерена динамика изменения лазерно-индуцированного дифференциального коэффициента отражения ( ) на длине волны зондирующего излучения 793 нм (1.56 эВ) во временном интервале от –3 до 200 пс с фронтальной стороны поликристаллической пленки Ni толщиной 0.92 мкм, нанесенной методом магнетронного распыления на стеклянную подложку. Представлен анализ экспериментальных данных, обсуждается природа обнаруженных быстрых и медленных изменений в положительной и отрицательной областях. Измеренная методом пикосекундной акустики продольная скорость звука в пленке Ni составила 5.89 ± 0.06 нм/пс.

12 0

ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ АКУСТИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА, ИНДУЦИРОВАННОГО СВЕРХКОРОТКИМ СВЕТОВЫМ ИМПУЛЬСОМ В ПЛЕНКЕ ОПТОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СУБМИКРОННОЙ ТОЛЩИНЫ

Номер выпуска 6 от 16.09.2025

Работа посвящена особенностям исследования оптически прозрачных конденсированных материалов с помощью лазерно-индуцированных гиперзвуковых волн (частотой >10 Гц) высокого давления (единицы ГПа). Генерация гиперзвука происходит в результате поглощения сверхкороткого (~10с) лазерного импульса в оптоакустическом преобразователе – поглощающем материале, нанесенном на исследуемую оптически прозрачную подложку, регистрация распространяющейся гиперзвуковой волны в которой осуществляется за счет мандельштам-бриллюэновского рассеяния во временной области. На примере стеклянной подложки, покрытой пленкой Ni субмикронной толщины, экспериментально исследуется влияние акустического импульса (эха), циркулирующего в пленке Ni, на амплитуду и фазу регистрируемых бриллюэновских осцилляций в подложке. Измерена динамика изменения коэффициента отражения ΔR(t)/R во временном диапазоне до 0.7×10 с и временным разрешением до 0.6×10 с при возбуждении и зондировании на границе раздела стекло–Ni в максимально широком диапазоне поглощенных плотностей энергий нагревающего импульса от 0.8 до 13.2 мДж/см, инициирующего мгновенный рост температуры электронной подсистемы Ni до нескольких тысяч градусов. Установлено, что амплитуда бриллюэновских осцилляций в подложке растет линейно с ростом вложенной энергии, что предполагает также линейный рост амплитуды давления акустического импульса от 0.5 до 9 ГПа в пленке Ni во всем диапазоне плотностей энергий. Обнаружено, что регистрируемый сигнал бриллюэновских осцилляций является суперпозицией бриллюэновских осцилляций от каждого отдельного акустического импульса (эха), заходящего в подложку из пленки Ni, что в итоге ведет к амплитудно-фазовой модуляции измеряемого сигнала. Предложен подход к восстановлению временной формы оптического отклика от акустического эха из модулированного сигнала бриллюэновских осцилляций в подложке, выполнено сопоставление с прямыми измерениями оптического отклика от акустического эха на границе раздела воздух–Ni.

22 0