Фемтосекундное лазерное воздействие на многослойную наноструктуру металл–металл

В работе исследуется селективная модификация верхних слоев многослойной наноструктуры Ni/Al при однократном воздействии фемтосекундного лазерного импульса. Из анализа топографии поверхности следует, что в зависимости от поглощенной энергии возможно, как частичное, так и полное удаление двух верхних слоев. Сканирование поверхности осуществлялось атомным силовым микроскопом. Численное моделирование явления с использованием двухтемпературного гидродинамического кода обнаруживает несинхронную динамику электронных подсистем Ni и Al и неоднородный прогрев ионных подсистем. В результате инициируется сложная комбинация волн сжатия и разрежения в многослойной мишени. Численно продемонстрировано, что с ростом поглощенной энергии первоначально имеет место разрыв первого слоя никеля вследствие локализации растягивающих напряжений. Экспериментальные и численные значения толщины оторванного слоя и порогового значения энергии согласуются. Следовательно, параметры двухтемпературных моделей никеля и алюминия подобраны правильно.