Formation of controllable 1D and 2D periodic surface structures on cobalt by femtosecond double pulse laser irradiation

飞秒 微尺度化学 通量 材料科学 激光器 纳米光子学 光学 曲面(拓扑) 纳米结构 辐照 光电子学 纳米技术 物理 几何学 核物理学 数学教育 数学
作者
Sohail A. Jalil,Jianjun Yang,Mohamed ElKabbash,Cong Cong,Chunlei Guo
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:115 (3) 被引量:35
标识
DOI:10.1063/1.5103216
摘要

Controlling the surface morphology at the subwavelength scale is one of the cornerstones of modern nanophotonics. Femtosecond laser-induced surface structuring is a viable technique for the large-scale formation of nano- and microscale structures. A typical example is the formation of one-dimensional laser-induced periodic surface structures (LIPSSs), which can lead to strong modifications of optical and wetting properties of the material surface. Creating two-dimensional (2D) patterned structures, however, is a more challenging and rewarding task. Here, we demonstrate a single step method for fabricating various subwavelength structures on the cobalt (Co) surface using different laser fluences (0.12–0.24 J/cm2) and time delay (0–30 ps) between double pulses. More importantly, we can control the geometry and organization of the formed structures demonstrating spherical, triangular, rhombic, and high spatial frequency LIPSSs using two temporally delayed orthogonally polarized femtosecond laser beams. We show that the laser fluence and delay time between the two beams are the controlling parameters for realizing the different surface morphologies. We provide a numerically supported, phenomenological model to explain the formed 2D structures. Our model employs elements from both the scattered surface-wave interference and the self-organization theories that are commonly used to explain uniform surface structures.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
在水一方应助ooii采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
大模型应助Rg采纳,获得10
2秒前
lyf发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
yuki发布了新的文献求助10
4秒前
青铜伤疤发布了新的文献求助10
4秒前
顾矜应助瓜子飞一会采纳,获得10
5秒前
5秒前
科研通AI6应助开放穆采纳,获得10
5秒前
xuxingxing发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
深情安青应助畅快以菱采纳,获得10
7秒前
踏实嚣发布了新的文献求助10
7秒前
SFQ发布了新的文献求助10
8秒前
jerry发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
小王发布了新的文献求助20
9秒前
天天快乐应助Annnn采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
坚定芷烟发布了新的文献求助10
12秒前
漂亮忆南发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
Owen应助范书豪采纳,获得10
15秒前
勤劳影子完成签到,获得积分10
15秒前
ANLAA完成签到,获得积分20
15秒前
草草发布了新的文献求助10
16秒前
xing发布了新的文献求助10
16秒前
健忘可愁完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
222发布了新的文献求助10
17秒前
丘比特应助张小强采纳,获得10
17秒前
呼延水云完成签到,获得积分10
17秒前
典雅灯泡关注了科研通微信公众号
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5521532
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4612912
关于积分的说明 14536179
捐赠科研通 4550391
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2493651
邀请新用户注册赠送积分活动 1474803
关于科研通互助平台的介绍 1446222