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 数学教育 核物理学 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
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
机智的孤兰完成签到 ,获得积分10
1秒前
紧张的钥匙完成签到 ,获得积分10
1秒前
鱼鱼和石头完成签到 ,获得积分10
5秒前
整齐豆芽完成签到 ,获得积分10
9秒前
小陈完成签到 ,获得积分10
11秒前
wanghao完成签到 ,获得积分10
12秒前
木木完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
Moonchild完成签到 ,获得积分10
15秒前
LIUS完成签到,获得积分10
16秒前
19秒前
沫荔完成签到 ,获得积分10
21秒前
greenlu完成签到,获得积分10
23秒前
turtle完成签到 ,获得积分10
24秒前
Mu发布了新的文献求助10
24秒前
devilito完成签到,获得积分10
27秒前
路人甲完成签到 ,获得积分10
29秒前
无言完成签到 ,获得积分10
32秒前
guo完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
34秒前
唐唐完成签到 ,获得积分10
38秒前
玖月完成签到 ,获得积分0
42秒前
悬铃木完成签到,获得积分10
42秒前
摸鱼大王完成签到 ,获得积分10
44秒前
Mu完成签到,获得积分10
45秒前
46秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
丽莉发布了新的文献求助10
50秒前
Orange应助默顿的笔记本采纳,获得10
50秒前
ccc发布了新的文献求助10
57秒前
ma完成签到 ,获得积分10
58秒前
是阿龙呀完成签到 ,获得积分10
58秒前
Bismarck完成签到 ,获得积分10
1分钟前
十一完成签到 ,获得积分10
1分钟前
MUAN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.2应助ccc采纳,获得10
1分钟前
邢哥哥完成签到,获得积分10
1分钟前
桂鱼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
The Graphene Handbook (2019 Edition) 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6530282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8323065
关于积分的说明 17817941
捐赠科研通 5631639
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932097
邀请新用户注册赠送积分活动 1908767
关于科研通互助平台的介绍 1768071