Рубрика: гранты РНФ
В тематической группе фемтосекундных лазерных технологий ИАиЭ СО РАН продолжается реализация гранта РНФ (№21-72-20162),связанная сисследованием перспективных режимов формирования упорядоченных периодических структурна поверхности металлов и полупроводников при воздействии фемтосекундного лазерного излучения.
«Создание поверхностных микро/нано-структур активно используется для управления оптическими, химическими и физическими свойствами различных типов материалов для применений в разработке новых типов датчиков, антиотражающих и антифрикционных покрытий, а также в медицинских и оптоэлектронных устройствах. Структурированные поверхности успешно используются для создания высокочувствительных биосенсоров на основе эффекта гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) света на поверхностно-структурированных подложках, а современные приложения часто требуют структурирования не только плоских, но и криволинейных поверхностей с изогнутыми или заостренными на микромасштабах интерфейсах. Однако традиционные методы на основе литографии трудоёмки, увеличивают конечную стоимость и ухудшают производительность. Так, одной из главных задач исследования стала разработка альтернативных методов, обеспечивающих контролируемое формирование микро/нано-структур с высокой производительностью на поверхности различных материалов», — рассказывает к.ф.-м.н., в.н.с. Александр Достовалов.
Эффект формирования упорядоченных лазерно-индуцированных периодических поверхностных структур (ЛИППС)
В частности, тематическая группа фемтосекундных лазерных технологий под руководством к.ф.-м.н., в.н.с. А.В. Достовалова совместно с группой А. А. Кучмижака из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (ИАПУ) использовала подход на основе эффекта формирования упорядоченных лазерно-индуцированных периодических поверхностных структур (ЛИППС) на тонких плёнках титана и продемонстрировала режимы формирования субволновых решёток с контролируемой высотой рельефа, а также практические применения данных структур в волоконной оптике.
Работа показала перспективность технологии на основе ЛИППС для практических применений, которая обеспечивает требуемый уровень качества, простоту и управляемость процесса изготовления микро/нано-структур. Разработанный метод также может развиваться в направлении создания более сложных структур, таких как двумерные гексагональные решётки. Такие двумерные решётки могут быть использованы для создания сложных волоконных устройств (пассивных элементов, датчиков, спектрометров и т.д.), позволяющих осуществлять многоканальную передачу света, а также представляют интерес для плазмоники, нелинейной оптики и оптоэлектроники. Изучение потенциала ЛИППС для таких перспективных приложений станет предметом дальнейших исследований тематической группы.
Результаты были опубликованы в престижном зарубежном журнале ACS Applied Materials & Interfaces (I.F. = 8.5): https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c15455