Neravnovesnyy nagrev elektronov, plavlenie i modifikatsiya nanoplenki nikelya ul'trakorotkim impul'som teragertsovogo izlucheniya

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Методом фемтосекундной интерференционной микроскопии с временным разрешением 10-13 с проведены исследования динамики изменения оптических свойств пленки никеля толщиной 25 нм на стеклянной подложке при ее возбуждении субпикосекундным импульсом терагерцового излучения с напряженностью поля 11МВ/см. Результаты измерений комплексного коэффициента отражения и диэлектрической проницаемости в видимом диапазоне спектра свидетельствуют о неравновесном нагреве электронной подсистемы никеля до нескольких тысяч градусов, который сопровождается индуцированным увеличением отражения в момент воздействия и последующим плавлением спустя 5–10 пс. Исследование морфологии модифицированной поверхности методами сканирующей электронной и зондовой микроскопии свидетельствует о локальном плавлении нанопленки и ее деламинации от подложки при данном значении напряженности поля.

References

  1. C. Vicario, M. Jazbinsek, A. V. Ovchinnikov, O. V. Chefonov, S. I. Ashitkov, M. B. Agranat, and C. P. Hauri, Opt. Express 23, 4573 (2015).
  2. M. Shalaby and C. P. Hauri, Nat. Commun. 6, 5976 (2015).
  3. C. Vicario, A. Ovchinnikov, S. Ashitkov, M. Agranat, V. Fortov, and C. Hauri, Opt. Lett. 39, 6632 (2014).
  4. Б. В. Румянцев, А. В. Пушкин, Д. З. Сулейманова, Н.А. Жидовцев, Ф.В. Потемкин, Письма в ЖЭТФ 117, 571 (2023).
  5. А. В. Овчинников, О. В. Чефонов, М. Б. Агранат, К. А. Гришунин, Н.А. Ильин, Р. В. Писарев, А.В. Кимель, А.М. Калашникова, Письма в ЖЭТФ 104, 467 (2016).
  6. O. Chefonov, A. Ovchinnikov, S. Romashevskiy, X. Chai, T. Ozaki, A. Savel’ev, M. Agranat, and V. Fortov, Opt. Lett. 42, 4889 (2017).
  7. X. Chai, X. Ropagnol, A. Ovchinnikov, O. Chefonov, A. Ushakov, C. M. Garcia-Rosas, E. Isgandarov, M. Agranat, T. Ozaki, and A. Savel’ev, Opt. Lett. 43, 5463 (2018).
  8. M. Shalaby, C. Vicario, and C. P. Hauri, Appl. Phys. Lett. 108, 182903 (2016).
  9. В. В. Герасимов, Б. А. Князев, П. Д. Рудыч, В. С. Черкасский, Приборы и техника эксперимента 50, 103 (2007).
  10. S. G. Bezhanov and S. A. Uryupin, Opt. Lett. 43, 3069 (2018).
  11. С. В. Сазонов, Н. В. Устинов, Письма в ЖЭТФ 112, 30 (2020).
  12. O. V. Chefonov, A. V. Ovchinnikov, M. B. Agranat, V. E. Fortov, E. S. Efimenko, A. N. Stepanov, and A. B. Savel’ev, Phys. Rev. B 98, 165206 (2018).
  13. О. В. Чефонов, А.В. Овчинников, С. А. Евлашин, М. Б. Агранат, Письма в ЖТФ 45, 41 (2019).
  14. O. V. Chefonov, A. V. Ovchinnikov, S. A. Evlashin, and M. B. Agranat, J. Infrared Millim. Terahertz Waves 39, 1047 (2018).
  15. M. B. Agranat, O. V. Chefonov, A. V. Ovchinnikov, S. I. Ashitkov, V. E. Fortov, and P. S. Kondratenko, Phys. Rev. Lett. 120, 085704 (2018).
  16. O. V. Chefonov, A. V. Ovchinnikov, D. S. Sitnikov, and M. B. Agranat, High Temperature 57, 137 (2019).
  17. V. S. Makin and R. S. Makin, J. Optical Technology 87, 3 (2020).
  18. Г. В. Розенберг, Оптика тонкослойных покрытий, Физматгиз, М. (1958), 570 с.
  19. S. Fahy, C. Kittel, and S. G. Louie, Am. J. Phys. 56(11), 989 (1988).
  20. A. Hadni and X. Gerbaux, Infrared Phys. 30(6), 465 (1990).
  21. D. Zhou, E. P. J. Parrott, D. J. Paul, and J. A. Zeitler, J. Appl. Phys. 104(5), 053110 (2008).
  22. K. Neeraj, A. Sharma, M. Almeida, P. Matthes, F. Samad, G. Salvan, O. Hellwig, and S. Bonetti, Appl. Phys. Lett. 120, 102406 (2022).
  23. N. Acharyya, V. Sajeev, S. Rane, S. Karmakar, and D. R. Chowdhury, J. Appl. Phys. 134, 033102 (2023).
  24. V. L. Ginzburg and V. P. Shabanskii, Dokl. Akad. Nauk SSSR 100, 445 (1955).
  25. М. И. Каганов, И.М. Лифшиц, Л.В. Танатаров, ЖЭТФ 31, 232 (1956).
  26. E. S. Borovik, Dokl. Akad. Nauk SSSR 91, 771 (1953).
  27. С. И. Анисимов, Б. Л. Капелиович, Т. Л. Перельман, ЖЭТФ 66, 776 (1974).
  28. А.А. Ионин, С. И. Кудряшов, Ф. Ф. Самохин, УФН 187, 159 (2017).
  29. И. А. Артюков, Д. А. Заярный, А. А. Ионин, С. И. Кудряшов, С. В. Макаров, П. Н. Салтуганов, Письма в ЖЭТФ 99, 54 (2014).
  30. С. А. Ромашевский, В. А. Хохлов, С. И. Ашитков, В. В. Жаховский, Н. А. Иногамов, П. С. Комаров, А.Н. Паршиков, Ю. В. Петров, Е. В. Струлева, П. А. Цыганков, Письма в ЖЭТФ 113, 311 (2021).
  31. A. J. Schmidt, Annu. Rev. Heat Transfer 16, 159 (2013).
  32. J. Hohlfeld, S.-S. Wellershoff, J. Gu¨dde, U. Conrad, V. J¨ahnke, and E. Matthias, Chem. Phys. 251, 237 (2000).
  33. C. Guo, G. Rodriguez, A. Lobad, and A. J. Taylor, Phys. Rev. Lett. 84, 4493 (2000).
  34. P. M. Norris, A. P. Caffrey, R. J. Stevens, J. M. Klopf, J. T. McLeskey Jr., and A. N. Smith, Rev. Sci. Instrum. 74, 400 (2003).
  35. E. Radue, J. A. Tomko, A. Giri, J. L. Braun, X. Zhou, O. V. Prezhdo, E. L. Runnerstrom, J. P. Maria, and P. E. Hopkins, ACS Photonics 5, 4880 (2018).
  36. Н. А. Иногамов, В. А. Хохлов, С. А. Ромашевский, Ю. В. Петров, В. В. Жаховский, С. И. Ашитков, Письма в ЖЭТФ 117, 107 (2023).
  37. P. E. Hopkins, J. M. Klopf, and P. M. Norris, Appl. Optics 46, 2076 (2007).
  38. C. V. Thompson, Annu. Rev. Mater. Res. 42, 399 (2012).
  39. F.-Y. Ma, J.-P. Su, Q.-X. Gong, J. Yang, Y.-L. Du, M.-T. Guo, and B. Yuan, Chin. Phys. Lett. 28, 097803 (2011).
  40. P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 9, 5056 (1974).
  41. V. V. Temnov, K. Sokolovski-Tinten, P. Zhou, and D. von der Linde, J. Opt. Soc. Am. B 23, 1954 (2006).
  42. М. Б. Агранат, Н. Е. Андреев С. И. Ашитков, М. Е. Вейсман, П. Р. Левашов, А. В. Овчинников, Д. C. Ситников, В. Е. Фортов, К. В. Хищенко, Письма в ЖЭТФ 85, 328 (2007).
  43. E. Silaeva , L. Saddier, and J.-P. Colombier, Appl. Sci. 11, 9902 (2021).
  44. В. А. Хохлов, С. А. Ромашевский, С. И. Ашитков, Н. А. Иногамов, Письма в ЖЭТФ 120, 550 (2024).
  45. J. Bonse, K.-W. Brzezinka, and A. J. Meixner, Appl. Surf. Sci. 221, 215 (2004).
  46. N. J. Tostanoski and S. K. Sundaram, Sci. Rep. 13(1), 1 (2003).
  47. И. К. Кикоин, Таблица физических величин, Спр., Атомиздат, М. (1976), 177 с.
  48. N. Laman and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 93(5), 051105 (2008).
  49. M. A. Ordal, R. J. Bell, R. W. Alexander, Jr., L. L. Long, and M. R. Querry, Appl. Optics 26(4), 744 (1987).
  50. Н. А. Винокуров, Б. А. Князев, Г. Н. Кулипанов, А. Н. Матвеенко, В. М. Попик, В. С. Черкасский, М. А. Щеглов, ЖТФ 77(7), 91 (2007).
  51. T. Saito, O. Matsuda, and O. Wright, Phys. Rev. B 67, 205421 (2003).
  52. V. A. Khokhlov, N. A. Inogamov, V. V. Zhakhovsky, V. V. Shepelev, and D. K. Il’nitsky, J. Phys.: Conf. Ser. 653, 012003 (2015).
  53. С. И. Ашитков, П. С. Комаров, Е. В. Струлева, А. А. Юркевич, М. Б. Агранат, ТВТ 54, 957 (2016).
  54. J. Winter, S. Rapp, M. Schmidt, and H. P. Huber, Appl. Surf. Sci. 417, 2 (2017).
  55. S. Krishnan, K. J. Yugawa, and P. C. Nordine, Phys. Rev. B 55, 8201 (1997).
  56. D. S. Ivanov and L. V. Zhigilei, Phys. Rev. B 68, 064114 (2003).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».