Проведено экспериментальное исследование движения тыльной свободной поверхности субмикронных пленочных образцов кобальта при воздействии лазерными импульсами пикосекундной длительности с различной плотностью энергии. Диагностика смещения свободной тыльной поверхности образца осуществлялась в пикосекундном диапазоне в одноимпульсном режиме методом спектральной интерферометрии. Получены данные об откольной прочности кобальта в конденсированном состоянии при скорости деформирования ~109 с–1.
В эксперименте исследовано поведение молибдена под действием импульсов нагрузки пикосекундной длительности. Методом спектральной интерферометрии в режиме однократного воздействия в пикосекундном диапазоне регистрировалось изменение фазы и амплитуды диагностического импульса, отраженного от свободной поверхности образца. В пленочном образце молибдена субмикронной толщины реализованы напряжения сжатия, достигающие 89 ГПа и сопровождающиеся существенным ростом коэффициента отражения поверхности.
Методами высокоскоростной лазерной интерферометрии, сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии исследована временная динамика и морфология откольного разрушения пленочного образца ванадия микронной толщины при ударно-волновом нагружении фемтосекундными лазерными импульсами в различных условиях фокусировки излучения. Показано, что вблизи порога разрушения при длительности генерируемого импульса сжатия 50 пс и скорости деформирова ния 1.4 × 10 9 с –1 на тыльной поверхности формируется кратер глубиной 170–190 нм с наноразмерной шероховатостью. Результаты могут представлять интерес для изучения физики и моделирования процессов высокоскоростного разрушения металлов.
Методом интерференционной микроскопии, сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии были исследованы особенности абляции нанопленок никеля различной толщины на стеклянных подложках после однократного воздействия лазерных импульсов длительностью 70 фс с интенсивностью 10–10 Вт/см на воздухе. В отличие от образца толщиной 30 нм для образца толщиной 125 нм в зависимости от энергии импульса реализовано не только полное, но и частичное удаление металлической пленки. Причиной этого может являться интерференция волн разряжения, отраженных от границ пленки, и локализация внутри нее растягивающих напряжений, приводящих к снижению абляционного порога. Определены значения порогов по поглощенной плотности энергии при разрыве внутри пленки и при ее отрыве от подложки. Для образца толщиной 125 нм получена зависимость глубина кратеров от плотности энергии нагревающих импульсов в широком диапазоне значений.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation