Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2024, выпуск 1 » Статья стр. 47
<<<>>>
Формирование плазменных периодических структур в объеме плавленого кварца при воздействии сфокусированного лазерного излучения с длиной волны 1030 nm
Российский научный фонд, «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, 22-72-10076
Богацкая А.В. 1,2, Попов А.М. 1,2
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: annabogatskaya@gmail.com, alexander.m.popov@gmail.com
Поступила в редакцию: 11 декабря 2023 г.
В окончательной редакции: 9 января 2024 г.
Принята к печати: 16 января 2024 г.
Выставление онлайн: 2 апреля 2024 г.
PDF версия
Фемтосекундная лазерная запись двулучепреломляющих субволновых нанорешеток в диэлектриках изучается уже почти два десятилетия, поскольку она представляет интерес для ряда практических приложений, таких как создание оптической памяти, оптических волноводов, микрожидкостных каналов и т. д. В настоящей работе проведено численное моделирование формирования плазменных периодических наноструктур в плавленом кварце в направлении распространения сфокусированного лазерного импульса. Показано, что сфокусированный пучок создает плазменный слой с закритической концентрацией электронов, который обеспечивает эффективное отражение падающего лазерного импульса, приводящее к формированию стоячей волны. В пучностях стоячей волны возникает эффективная ионизация, что приводит к формированию плазменной решетки с периодом, равным периоду стоячей волны в среде. Моделирование позволяет определить условия, при которых возможен предложенный режим наноструктурирования материала. Ключевые слова: лазерное микроструктурирование в диэлектриках, двулучепреломляющие наноструктуры, плавленый кварц, электрон-дырочная плазма, нано- и микромодификации, многофотонная ионизация в сильных полях.
  1. E. Mazur, R. Gattass. Nature Photon., 2, 219-225 (2008). DOI: 10.1038/nphoton.2008.47
  2. R.S. Taylor, C. Hnatovsky, E. Simova, R. Pattathil. Opt. Lett., 32 (19), 2888-2890 (2007). DOI: 10.1364/OL.32.002888
  3. N.M. Bulgakova, V.P. Zhukov, S.V. Sonina, Y.P. Meshcheryakov. J. Appl. Phys., 118 (23), 233108 (2015). DOI: 10.1063/1.4937896
  4. Y. Shimotsuma, K. Hirao, J.R. Qiu, P.G. Kazansky. Mod. Phys. Lett. B, 19, 225 (2005). DOI: 10.1142/S0217984905008281
  5. H.Y. Sun, J. Song, C.B. Li, J. Xu, X.S. Wang, Y. Cheng, Z.Z. Xu, J.R. Qiu, T. Jia. Appl. Phys. A, 88, 285 (2007). DOI: 10.1007/s00339-007-4012-y
  6. M. Beresna, M. Geceviv cius, N.M. Bulgakova, P.G. Kazansky. Opt. Express, 19, 18989 (2011). DOI: 10.1364/OE.19.018989
  7. Y. Dai, A. Patel, J. Song, M. Beresna, P.G. Kazansky. Opt. Express, 24, 19344 (2016). DOI: 10.1364/OE.24.019344
  8. C.B. Schaffer, A. Brodeur, J.F. Garci a, E. Mazur. Opt. Lett., 26, 93 (2001). DOI: 10.1364/OL.26.000093
  9. Z. Wang, K. Sugioka, Y. Hanada, K. Midorikawa. Appl. Phys. A, 88, 699 (2007). DOI: 10.1007/s00339-007-4030-9
  10. A. Mermillod-Blondin, I.M. Burakov, Y.P. Meshcheryakov, N.M. Bulgakova, E. Audouard, A. Rosenfeld, A. Husakou, I.V. Hertel, R. Stoian. Phys. Rev. B, 77, 104205 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevB.77.104205
  11. V. Koubassov, J. Laprise, F. Theberge et al. Appl. Phys. A, 79, 499-505 (2004). DOI: 10.1007/s00339-003-2474-0
  12. Y. Shimotsuma, P.G. Kazansky, J.R. Qiu, K. Hirao. Phys. Rev. Lett., 91, 247405 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevLett.91.247405
  13. R. Desmarchelier, B. Poumellec, F. Brisset, S. Mazerat, M. Lancry. World J. Nano Sci. Eng., 5, 115-125 (2015). DOI: 10.4236/wjnse.2015.54014
  14. N.M. Bulgakova, V.P. Zhukov, Yu.P. Meshcheryakov. Appl. Phys. B, 113 (3), 437-449 (2013). DOI: 10.1007/s00340-013-5488-0
  15. V.R. Bhardwaj, E. Simova, P.P. Rajeev, C. Hnatovsky, R.S. Taylor, D.M. Rayner, P.B. Corkum. Phys. Rev. Lett., 96, 057404 (2006). DOI: 10.1103/PhysRevLett.96.057404
  16. R. Taylor, C. Hnatovsky, E. Simova. Laser Photonics Rev., 2, 26 (2008). DOI: 10.1002/lpor.200710031
  17. M. Beresna, M. Geceviv cius, P.G. Kazansky, T. Taylor, A. Kavokin. Appl. Phys. Lett., 101, 053120 (2012). DOI: 10.1063/1.4742899
  18. S.I. Kudryashov, P.A. Danilov, M.P. Smaev, A.E. Rupasov, A.A. Ionin, R.A. Zakoldaev. JETP Lett., 113, 493-497 (2021). DOI: 10.1134/S0021364021080075
  19. S.I. Kudryashov, P.A. Danilov, A.E. Rupasov, M.P. Smayev, A.N. Kirichenko, N.A. Smirnov, A.A. Ionin, A.S. Zolot'ko, R.A. Zakoldaev. Appl. Surf. Sci., 568, 150877 (2021). DOI: 10.1016/j.apsusc.2021.150877
  20. S. Kudryashov, A. Rupasov, R. Zakoldaev, M. Smaev, A. Kuchmizhak, A. Zolot'ko, M. Kosobokov, A. Akhmatkhanov, V. Shur. Nanomaterials, 12, 3613 (2022). DOI: 10.3390/nano12203613
  21. S. Kudryashov, A. Rupasov, M. Kosobokov, A. Akhmatkhanov, G. Krasin, P. Danilov, B. Lisjikh, A. Abramov, E. Greshnyakov, E. Kuzmin et al. Nanomaterials, 12, 4303 (2022). DOI: 10.3390/nano12234303
  22. D. Milam. Appl. Optics, 37 (3), 546-550 (1998). DOI: 10.1364/AO.37.000546
  23. S.A. Akhmanov. Sov. Phys. Usp., 29, 589 (1986). DOI: 10.1070/PU1986v029n07ABEH003456
  24. A. Couairon, L. Sudrie, M. Franco, B. Prade, A. Mysyrowicz. Phys. Rev. B, 71, 125435 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevB.71.125435
  25. J. Hoyo, A. de la Cruz, E. Grace, A. Ferrer, J. Siegel, A. Pasquazi, G. Assanto. J. Solid. Sci. Rep., 5, 7650 (2015). DOI: 10.1038/srep07650
  26. V.E. Semenov, E.I. Rakova, M.Yu. Glyavin, G.S. Nusinovich. Phys. Plasmas, 23 (7), 073109 (2016). DOI: 10.1063/1.4958313
  27. V.B. Gildenburg, I.A. Pavlichenko. Nanomaterials, 10 (8), 1461 (2020). DOI: 10.3390/nano10081461
  28. A. Bogatskaya, Yu. Gulina, N. Smirnov, I. Gritsenko, S. Kudryashov, A. Popov. Photonics, 10, 515 (2023). DOI: 10.3390/photonics10050515
  29. P. Audebert, Ph. Daguzan, A. Dos Santos, J.C. Gauthier, J.P. Geindre, S. Guizard, G. Hamoniaux, K. Krastev, P. Martin, G. Petite, A. Antonetti. Phys. Rev. Lett., 73 (14), 1990 (1994). DOI: 10.1103/PhysRevLett.73.1990
  30. L.V. Keldysh. JETP, 20, 1307-1314 (1964)
  31. N.M. Bulgakova, V.P. Zhukov, S.V. Soninam, Yu.P. Meshcheryakov. J. Appl. Phys., 118, 233108 (2015). DOI: 10.1063/1.4937896
  32. Yu.S. Gulina, S.I. Kudryashov, N.A. Smirnov, E.V. Kuzmin. Opt. Spectrosc., 130 (4), 390 (2022). DOI: 10.21883/EOS.2022.04.53724.45-21
  33. G.K. Krasin, M.S. Kovalev, P.A. Danilov, N.G. Stsepuro, E.A. Oleynichuk, S.A. Bibicheva, V.P. Martovitskii, S.I. Kudryashov. JETP Lett., 114, 117-123 (2021). DOI: 10.1134/S0021364021150054
  34. G.K. Krasin, M.S. Kovalev, S.A. Kudryashov, P.A. Danilov, V.P. Martovitskii, I.V. Gritsenko, I.M. Podlesnykh, R.A. Khmelnitskii, E.V. Kuzmin, Yu.S. Gulina, A.O. Levchenko. Appl. Surf. Sci., 595, 153549 (2022). DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.153549
  35. Y. Lu, Y. Li, X. Xie, Z. Tang, L. Li, J. Li, Y. Ding. Front. Chem., 10 (2022). DOI: 10.3389/fchem.2022.1082651
  36. B. Zhang, X. Liu, J. Qiu. J. Materiomics, 5 (1), 1-14 (2019). DOI: 10.1016/j.jmat.2019.01.002
  37. B. Zhang, Z. Wang, D. Tan et al. PhotoniX, 4, 24 (2023). DOI: 10.1186/s43074-023-00101-8

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme