Образование наноструктур на поверхности тантала при его лазерной абляции в воде

Экспериментально исследован процесс образования наноструктур на поверхности танталовой мишени при ее абляции в воде короткими лазерными импульсами. Использовались три источника лазерного излучения: неодимовый лазер с длительностью импульса 350 пс, эксимерный лазер с длиной волны 248 нм и длительностью импульса 5 пс и титан-сапфировый лазер с длительностью импульса 180 фс. Морфология полученных наноструктур исследована с помощью нанопрофилометра и сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссией. Показано, что средний размер структур на поверхности мишени зависит от плотности энергии лазерного пучка и составляет ~200 нм при плотности энергии, близкой к порогу плавления тантала, и длительности импульса 350 пс, а их поверхностная плотность достигает 10⁶ см^-2. При длительности импульса 5 пс средний размер структур равен 60 — 70 нм. Образование наноструктур сопровождается изменением спектра поглощения поверхности тантала в УФ и видимой областях. Обсуждаются возможные механизмы образования наноструктур и их потенциальные применения.