|
VOLUME 87 (2008) | ISSUE 8 |
PAGE 491
|
Новый механизм формирования нанорельефа поверхности, облученной фемтосекундным лазерным импульсом
В. В. Жаховский, Н. А. Иногамов+, K. Nishihara
Институт высоких температур РАН, 125412 Москва, Россия +Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН, 142432 Черноголовка, Московская обл., Россия Institute of Laser Engineering, 565-0871 Osaka University, Suita, Osaka, Japan
PACS: 52.38.Mf, 52.65.Yy, 81.16.-c
Abstract
Рассматривается кинетика быстропротекающих процессов,
инициированных ультракоротким лазерным импульсом (УКЛИ).
Важный раздел связан с изучением рельефов,
остающихся после воздействия серии УКЛИ [8gaho-AkhmanovCostache].
Данная работа посвящена описанию нового механизма возмущения поверхности
первоначально идеальной грани кристалла.
Формирование рельефа:
1) происходит под действием единичного импульса,
2) имеет масштаб вдоль поверхности мишени порядка глубины прогрева
нм, а не длины волны
мкм греющего импульса,
3) не связано с модуляцией электромагнитного поля возле поверхности
в результате интерференции падающей световой волны с электромагнитными
поверхностными волнами на начальных возмущениях границы.
Условия 1), 2), 3) выполняются в случае известной неустойчивости,
вызванной интерференцией падающей и поверхностной волн [8gaho-AkhmanovCostache].
В нашем случае нанорельеф образуется вследствие деформации откольной
пластины (ОП) кавитационными пузырьками из-за неоднородности силы
торможения в плоскости мишени. Кавитация обусловлена растяжением вещества,
возникающим при расширении нагретой мишени. Она аналогична известному
явлению кавитационного "откола" в жидкости, если не принимать во внимание
громадную разницу в пространственно-временных масштабах между обычными
генераторами откола и фемтосекундным нагревом.
Именно эта разница не позволяет обычной кавитации оставлять хоть
какой-нибудь морфологический след на внешней свободной поверхности ОП.
|
|