Новый механизм формирования нанорельефа поверхности, облученной фемтосекундным лазерным импульсом

Рассматривается кинетика быстропротекающих процессов, инициированных ультракоротким лазерным импульсом (УКЛИ). Важный раздел связан с изучением рельефов, остающихся после воздействия серии УКЛИ. Данная работа посвящена описанию нового механизма возмущения поверхности первоначально идеальной грани кристалла. Формирование рельефа: 1) происходит под действием единичного импульса, 2) имеет масштаб вдоль поверхности мишени порядка глубины прогрева $d_T\sim 10\div 100$ нм, а не длины волны $\lambda_{\rm pump}\sim 1$ мкм греющего импульса, 3) не связано с модуляцией электромагнитного поля возле поверхности в результате интерференции падающей световой волны с электромагнитными поверхностными волнами на начальных возмущениях границы. Условия 1), 2), 3) выполняются в случае известной неустойчивости, вызванной интерференцией падающей и поверхностной волн. В нашем случае нанорельеф образуется вследствие деформации откольной пластины (ОП) кавитационными пузырьками из-за неоднородности силы торможения в плоскости мишени. Кавитация обусловлена растяжением вещества, возникающим при расширении нагретой мишени. Она аналогична известному явлению кавитационного "откола" в жидкости, если не принимать во внимание громадную разницу в пространственно-временных масштабах между обычными генераторами откола и фемтосекундным нагревом. Именно эта разница не позволяет обычной кавитации оставлять хоть какой-нибудь морфологический след на внешней свободной поверхности ОП.