Экспериментально методами микроспектроскопии комбинационного рассеяния света, просвечивающей электронной микроскопии и с помощью численного моделирования продемонстрировано, что при воздействии интенсивного (1013–1014 Вт/см2) фемтосекундного (~100 фс) лазерного импульса на кремниевую подложку с ориентацией (111) на поверхности и в объеме формируются новые полиморфные фазы Si-III и Si-XII, локализованные в дефектах решетки, а также на периферии абляционного кратера. Такая локализация фаз вызвана многостадийностью лазерно-индуцированных фазовых переходов в кремнии. Они инициируются ударной волной, в результате при субнаносекундных временах запускается каскад преобразований: Si-I → Si-II → Si-III/Si-XII. Фазовый переход Si-I → Si-II происходит на переднем фронте ударной волны, в то время как на ее заднем фронте возникает поле динамических напряжений в материале, в котором становится возможен фазовый переход Si-II → Si-III/Si-XII. На субмикросекундных временных масштабах большая часть новых фаз исчезает при релаксации материала в исходное состояние.
С помощью синхронизации наносекундных лазерных импульсов с электронными сгустками синхротронного источника КИСИ-Курчатов зарегистрирована динамика параметров дифракционного пика 0012 кристаллов LiNbO3:Fe с временным разрешением менее 1 нс. Воздействие лазерного импульса (λ = 532 нм, t = 4 нс, плотность энергии 0.6 Дж/см2) при различных направлениях поляризации лазерного излучения вызывает изменение интенсивности пика, которое зависит от угла между направлением поляризации лазерного излучения и кристаллографическими осями. Полученные результаты дополнены вейвлет-анализом экспериментальных данных. Наблюдаемая поляризационная зависимость коррелирует с опубликованными данными о фотовольтаическом эффекте.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации