Синхронное детектирование нелинейных явлений в оптоакустических осцилляциях нанопленки, инициированных фемтосекундным лазерным импульсом

Для развития микроэлектроники существенное значение имеют исследования физики индуцированных лазером сверхбыстрых процессов в тонких пленках. К таким процессам относятся: нагрев электронной подсистемы, релаксация и транспорт поглощенной энергии, а также генерация и распространение пикосекундных акустических волн. В этой связи в работе изучена динамика изменения дифференциального коэффициента отражения $\Delta R(t)/R_0$ пленки никеля (Ni) толщиной $73$ нм на подложке из стекла. Измерения выполнены в схеме “возбуждение–зондирование” (pump-probe) с синхронным детектированием сигнала $\Delta R(t)/R_0.$ За счет увеличения периода следования $t_{\text{cool}}$ последовательности нагревающих (возбуждающих) импульсов достигнуты высокие значения поглощенного флюенса до $11$ мДж/см$^2.$ Увеличение $t_{\text{cool}}$ позволяет лучше охлаждать пленку после нагревающего воздействия. В результате получены рекордные значения температур $(T_e\approx 3$, $T_i\approx 1$ кК) и напряжений (до $7$ ГПа). В литературе отсутствуют данные при таких высоких температурах и давлениях. Именно при этих повышенных значениях удается заметить влияние нелинейных эффектов – впервые в опытах с синхронным детектированием.