- Код статьи
- S3034610XS0040364425020103-1
- DOI
- 10.7868/S3034610X25020103
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 63 / Номер выпуска 2
- Страницы
- 237-245
- Аннотация
- 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.
- Ключевые слова
- Дата публикации
- 12.03.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 13
Библиография
- 1. Vorobyev A.Y., Guo C. Direct Femtosecond Laser Surface Nano/Microstructuring and Its Applications // Laser Photonics Rev. 2013. V. 7. P. 355.
- 2. Baldacchini T., Carey J.E., Zhou M., Mazur E. Superhydrophobic Surfaces Prepared by Microstructuring of Silicon Using a Femtosecond Laser // Langmuir. 2006. V. 22. P. 4917.
- 3. Xie X., Li Y., Wang G., Bai Z., Yu Y., Wang Y., Ding Y., Lu Z. Femtosecond Laser Processing Technology for Anti-reflection Surfaces of Hard Materials // Micromachines. 2022. V. 13. P. 1084.
- 4. Tsakalakos L., Balch J., Frontheiser J., Korevaar B.A., Sulima O., Rand J. Silicon Nanowire Solar Cells // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 91. P. 233117.
- 5. Kim J.B., Lu Y.H., Cho M.H., Lee G.J., Lee Y.P., Rhee J.Y., Yoon C.S. Diffracted Magneto-optical Kerr Effect in Onedimensional Magnetic Gratings // Appl. Phys. Lett. 2009. V. 94. P. 151110.
- 6. Banks D.P., Grivas C., Mills J.D., Zergioi I., Eason R.W. Nanodroplets Deposited in Microarrays by Femtosecond Ti:Sapphire Laser-induced Forward Transfer // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P.193107.
- 7. Xiao F., Wu T., Chiou P.Y., Near Field Photothermal Printing of Gold Microstructures and Nanostructures // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 97. P. 031112.
- 8. Bera S., Sabbah A.J., Yarbrough J.M., Allen C.G., Winters B. Optimization Study of the Femtosecond Laser-induced Forward-Transfer Process with Thin Aluminum Films // Appl. Opt. V. 46. P. 4650.
- 9. Bauerle D. Laser Processing and Chemistry. Berlin/Heidelberg, Germany: Springer Science & Business Media, 2013.
- 10. Анисимов С.И., Лукьянчук Б.С. Избранные задачи теории лазерной абляции // УФН. 2002. Т. 172. № 3. С. 301.
- 11. Sokolowski-Tinten K., Bialkowski J., Cavalleri A., von der Linde D., Oparin A., Meyer-ter-Vehn J., Antsimov S.I. Transient States of Matter During Short Pulse Laser Ablation // Phys. Rew. Lett. 1998. V. 81. P. 224.
- 12. Иногамов Н.А., Жаховский В.В., Ашитков С.И., Петров Ю.В., Агранат М.Б., Анисимов С.И., Нишихара К., Фортов В.Е. О наностях после воздействия ультракороткого лазерного импульса // ЖЭТФ. 2008. Т. 134. Вып. 1. С. 5.
- 13. Ашитков С.И., Комаров П.С., Овчинников А.В., Струлева Е.В., Жаховский В.В., Иногамов Н.А., Агранат М.Б. Абляция металлов и образование наноструктур под действием фемтосекундных лазерных импульсов // Квантовая электроника. 2014. Т. 44. № 6. С. 535.
- 14. Vorobyev A.Y., Guo C. Enhanced Absorptance of Gold Following Multiphase Femtosecond Laser Ablation // Phys. Rev. B. 2005. V. 72. P. 195422.
- 15. Romatshevsky S.A., Agranat M.B., Dmitriev A.S. Thermal Training of Functional Surfaces Fabricated with Femtosecond Laser Pulses // High Temp. 2016. V. 54. № 3. P. 461.
- 16. Струлева Е.В., Комаров П.С., Ромашевский С.А., Евлашин С.А., Ашитков С.И. Фемтосекундная лазерная абляция железа // ТВТ. 2021. Т. 59. № 5. С. 663.
- 17. Заярный Д.А., Ионин А.А., Кудряшов С.И. и др. Нанопузырьковое кипение при одноимпульсной фемтосекундной лазерной абляции золотых пленок // Письма ЖЭТФ. 2015. Т. 101. № 6. С. 428.
- 18. Данилов П.А., Заярный Д.А., Ионин A.A., Кудряшов С.И., Нгуен Ч.Т.Х., Руденко А.А., Сараева И.Н., Кучмижак А.А., Витрик О.Б., Кульчин Ю.Н. Структура и механизм лазерного формирования микроконусов на поверхности серебряных пленок варьируемой толщина // Письма ЖЭТФ. 2016. Т. 103. № 8. С. 617.
- 19. Данилов П.А., Заярный Д.А., Ионин А.А., Кудряшов С.И., Руденко А.А., Кучмижак А.А., Витрик О.Б., Кульчин Ю.Н., Жаховский В.В., Иногамов Н.А. Перераспределение материала при фемтосекундной лазерной абляции тонкой серебряной пленки // Письма ЖЭТФ. 2016. Т. 104. № 11. С. 780.
- 20. Ромашевский С.А., Хохлов В.А., Ашитков С.И., Жаховский В.В., Иногамов Н.А., Комаров П.С., Паршиков А.Н., Петров Ю.В., Струлева Е.В., Цыганков П.А. Фемтосекундное лазерное воздействие на многослойную наноструктуру металл–металл // Письма ЖЭТФ. 2021. Т. 113. № 5. С. 311.
- 21. Khokhlov V.A., Inogamov N.A., Zhakhovsky V.V., Shepelev V.V., Il'nitsky D.K. Thin 10–100 nm Film in Contact with Substrate: Dynamics after Femtosecond Laser Irradiation // J. Phys.: Conf. Ser. 2015. V. 653. P. 012003.
- 22. Хохлов В.А., Ромашевский С.А., Ашитков С.И., Иногамов Н.А. Синхронное детектирование нелинейных явлений в оптоакустических осцилляциях нанопленки, инициированных фемтосекундным лазерным импульсом // Письма ЖЭТФ. 2024. Т. 120. С. 550.
- 23. Ромашевский С.А., Ашитков С.И., Хохлов В.А., Иногамов Н.А. Исследование релаксации энергии в нанопленке никеля после сверхбыстрого нагрева электронной подсистемы фемтосекундным лазерным импульсом // ТВТ. 2012. Т. 62. № 6. С. 906.
- 24. Murphy R.D., Torralva B., Yalisove S.M. The Role of an Interface on Ni Film Removal and Surface Roughness after Irradiation by Femtosecond Laser Pulses // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 102. P. 181602.
- 25. Varlamov P., Marx J., Elgueta Y.U., Ostendorf A., Kim J.-W., Vavassori P., Temnov V. Femtosecond Laser Ablation and Delamination of Functional Magnetic Multilayers at the Nanoscale // Nanomaterials. 2024. V. 14. P. 1488.
- 26. Temnov V.V., Sokolovski-Tinten K., Zhou P., von der Linde D. Ultrafast Imaging Interferometry at Femtosecond Laser-excited Surfaces // J. Opt. Soc. Am. B. 2006. V. 23. № 9. P. 1954.
- 27. Агранат M.Б., Андреев H.Е., Ашитков С.И., Вейсман М.Е., Левашов П.Р., Овчинников А.В., Ситников Д.С., Фортов В.Е., Хищенко К.В. Определение транспортных и оптических свойств неидеальной плазмы твердотельной плотности при фемтосекундном лазерном воздействии // Письма ЖЭТФ. 2007. Т. 85. Вып. 6. С. 328.
- 28. Inogamov N.A., Zhakhovskii V.V., Ashitkov S.I., Khokhlov V.A., Petrov Yu.V., Komarov P.S., Agranat M.B., Anisimov S.I., Nishihara K. Two-temperature Relaxation and Melting after Absorption of Femtosecond Laser Pulse // Appl. Surf. Sci. 2009. V. 255. № 24. P. 9712.
- 29. Liu J.M. Simple Technique for Measurements of Pulsed Gaussian-beam Spot Sizes // Opt. Lett. 1982. V. 7. № 5. P. 196.
- 30. Струлева Е.В., Комаров П.С., Ашитков С.И. Сравнение фемтосекундной лазерной абляции золота и никеля // ТВТ. 2019. Т. 57. № 5. С. 659.
- 31. Ашитков С.И., Иногамов Н.А., Жаховский В.В., Эмиров Ю.Н., Агранат М.Б., Олейник И.И., Анисимов С.И., Фортов В.Е. Образование нанополостей в поверхностном слое алюминиевой мишени при воздействии фемтосекундных лазерных импульсов // Письма ЖЭТФ. 2012. Т. 95. С. 192.
- 32. Ашитков С.И., Ромашевский С.А., Комаров П.С., Бурмистров А.А., Жаховский В.В., Иногамов Н.А., Агранат М.Б. Образование наноструктур при фемтосекундной лазерной абляции металлов // Квантовая электроника. 2015. Т. 45. С. 547.
- 33. Анисимов С.И., Жаховский В.В., Иногамов Н.А., Нишихара К., Петров Ю.В., Хохлов В.А. Разлет вещества и формирование кратера под действием ультракороткого лазерного импульса // ЖЭТФ. 2006. Т. 130. № 2. С. 212.
- 34. Hohlfeld J., Wellershoff S.-S., Gudde J., Conrad U., Jahnke V., Matthias E. Electron and Lattice Dynamics Following Optical Excitation of Metals // Chem. Phys. 2000. V. 251. P. 237.
