Фемтосекундная лазерная запись субволновых одномерных квазипериодических наноструктур на поверхности титана
Е. В. Голосов, В. И. Емельянов+, A. A. Ионин*, Ю. Р. Колобов, С. И. Кудряшов*, А. Е. Лигачев∇, Ю. Н. Новоселов*, Л. В. Селезнев*, Д. В. Синицын*
Белгородский государственный университет, 308015 Белгород, Россия
+Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119992 Москва, Россия
*Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
∇Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 117942 Москва, Россия
PACS: 79.20.Ds, 81.07.-b, 81.16.-c
Abstract
Одномерные квазипериодические структуры с периодом, многократно
меньшим длины волны возбуждающего излучения, получены на поверхности титана
при многоимпульсном воздействии линейно поляризованного фемтосекундного
лазерного излучения с различной поверхностной плотностью энергии. С
увеличением плотности энергии излучения наблюдается эволюция одномерного
поверхностного нанорельефа, ориентированного перпендикулярно поляризации
излучения, от квазипериодических наноразмерных бороздок абляционной природы
до регулярных решеток с субволновыми периодами (100-400 нм), причем, в
отличие от предшествующих работ для различных металлов, в случае титана
отмечается уменьшение периода решеток с ростом плотности энергии.
Формирование указанных поверхностных наноструктур объясняется интерференцией
электрических полей падающего лазерного излучения и возбуждаемой им
поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ), поскольку длина ПЭВ для титана с
существенным межзонным поглощением падает по мере роста уровня электронного
возбуждения материала.