М. П. Смаев, П. И. Лазаренко, М. Е. Федянина, И. А. Будаговский, А. Рааб, И. В. Сагунова, С. А. Козюхин, “Формирование периодических двухфазных структур на поверхности аморфных пленок Ge$_2$Sb$_2$Te$_5$ при воздействии ультракоротких лазерных импульсов различной длительности и частоты следования”, Оптика и спектроскопия, 2023, том 131, выпуск 2,страницы 196

Международная конференция "Сверхбыстрые оптические явления" (UltrafastLight-2022), 03-07 октября 2022 г., Москва
Лазерная физика и лазерная оптика

Формирование периодических двухфазных структур на поверхности аморфных пленок Ge$_2$Sb$_2$Te$_5$ при воздействии ультракоротких лазерных импульсов различной длительности и частоты следования

М. П. Смаев^a, П. И. Лазаренко^b, М. Е. Федянина^b, И. А. Будаговский^a, А. Рааб^b, И. В. Сагунова^b, С. А. Козюхин^cd

^a Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук, 119991 Москва, Россия
^b Национальный исследовательский университет "МИЭТ", 124498 Зеленоград, Москва, Россия
^c Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050 Томск, Россия
^d Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, 119991 Москва, Россия

Аннотация: Материалы фазовой памяти благодаря высокой восприимчивости к низкоинтенсивным световым полям чрезвычайно привлекательны для устройств активной микрофотоники и интегральной оптики. В результате быстрого фазового переключения данные материалы изменяют показатель преломления в широком спектральном диапазоне, что нашло применение в системах хранения информации. В настоящей работе проведены исследования формирования двухфазных периодических структур, состоящих из чередующихся полос аморфной и кристаллической фаз на поверхности тонкопленочных материалов Ge$_2$Sb$_2$Te$_5$, при воздействии лазерными импульсами ультракороткой длительности. Периодические структуры сформированы на длине волны 1030 nm при различных длительностях и частотах следования световых импульсов. Установлено, что упорядоченность двухфазных структур, получаемых при постоянной плотности энергии, практически не меняется при увеличении частоты следования от 10 kHz до 1 MHz, однако изменение длительности импульса от 180 fs до 10 ps приводит к нарушению периодической структуры вследствие формирования протяженных непрерывно закристаллизованных областей.

Ключевые слова: халькогенидные пленки, Ge$_2$Sb$_2$Te$_5$, фазопеременные материалы, лазерно-индуцированные периодические поверхностные структуры, двухфазные структуры.

Поступила в редакцию: 20.12.2022
Исправленный вариант: 13.01.2023
Принята в печать: 28.01.2023

DOI: 10.21883/OS.2023.02.55005.15-23