Academic literature on the topic 'Лазерний гравер'

Porous graphene film structures were produced by irradiation of polyimide film with focused continuous wave CO2 laser. Generation of nanosecond pulses of photocurrent was observed in the obtained structures upon excitation by nanosecond laser pulses in a wide range of wavelengths. It is shown that the photocurrent linearly increases with pulsed laser power and its dependence on the angle of light incidence on the film structure is symmetric about the origin. Wavelength dependence of light-to-photocurrent conversion coefficient was measured. The obtained results are explained by photon-drag effect photocurrent generation.

Экспериментально обнаружено существенное (почти на два порядка величины) увеличение интенсивности фото- и электролюминесценции диодной структуры с квантовой ямой InGaAs/GaAsSb/GaAs, слоем GaMnAs в качестве спинового инжектора и контактным покрытием из пленки многослойного графена. Результат объясняется возможным образованием гибридной системы многослойного графена и полупроводника GaAs под воздействием излучения He-Ne-лазера, приводящим к изменению зонной диаграммы гетероструктуры. Ключевые слова: светоизлучающая структура, GaAs, квантовая яма, многослойный графен, люминесценция, лазерное воздействие.

Особенности взаимодействия высокочастотных импульсных электрических полей с графеном в настоящее время являются предметом интенсивных исследований. В работе представлены результаты апробации программной системы моделирования таких процессов на примере ультракоротких лазерных импульсов оптического диапазона с различной поляризацией. Разрабатываемая авторами программная система построена на базе нового теоретического подхода с использованием квантового кинетического уравнения. Ключевым элементом модели является система обыкновенных дифференциальных уравнений с нелинейно зависящими от времени и параметров задачи коэффициентами. Необходимость анализировать поведение решений этой системы уравнений в области изменения нескольких параметров ведёт к полиномиальной сложности вычислений. Неизвестность характера параметрической зависимости решений требует нескольких итераций выбора покрывающих сеток. Система моделирования адаптирована для использования на массово параллельных вычислительных системах.

Предложен способ определения функций площади поверхности алмазных инденторов нанотвердомеров с помощью метрологического атомно-силового микроскопа с трехкоординатным лазерным интерферометром. Были проведены измерения формы граней ряда инденторов типа пирамиды Берковича. Точность измерения координат точек поверхности индентора составила 1 nm. Показано, что в процессе использования инденторов происходит изменение формы их вершины, в частности на первых 100 nm отклонение от идеальной пирамидальной формы может превышать 30 nm. Таким образом, одним из способов верификации функции площади поверхности индентора может быть периодическая поверка инденторов на метрологическом атомно-силовом микроскопе. DOI: 10.21883/PJTF.2017.03.44223.16487

В последнее десятилетие важным направлением физики конденсированных сред является исследование нелинейно-оптических и квантово-оптических эффектов в графене в оптическом, инфракрасном и терагерцовом диапазонах [1]. Благодаря бесщелевой дисперсии фермионов, нулевой эффективной массе носителей (вплоть до энергий порядка 1.5eV) и высокой скорости Ферми монослои графена обладают уникально высокими нелинейными восприимчивостями. С точки зрения физики взаимодействия излучения с графеном особый интерес представляют эффекты, обусловленные квадратичной нелинейностью, в частности – генерация второй гармоники. В настоящей работе исследуются генерации второй гармоники оптического излучения при одновременном воздействии сильным ТГц полем [2]. Поскольку графен обладает симметрией относительно преобразования инверсии в плоскости монослоя, квадратично-нелинейный отклик запрещен в рамках дипольного приближения. Приложение ТГц поля величиной 250 кВ/см задействует механизм кубичной нелинейности. Это непертурбативный режим взаимодействия светвещество, такие поля заведомо сильно возмущают исходное распределение фермионов: электроны и дырки ускоряются до энергий порядка 0.2 eV, а количество носителей заряда увеличивается за время действия ТГц импульса в несколько раз за счет рождения электронно-дырочных пар. Для исследования была использована титан-сапфировая лазерная система Spitfire, генерирующая фемтосекундные импульсы с энергией 0.7 мДж, центральной длиной волны 795 нм и длительностью 70 фс с частотой повторения 700 Гц. Интенсивные ТГц импульсы генерировалось с использованием техники наклонного фронта интенсивности. Регистрация второй гармоники осуществлялась в зеркальном направлении с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) Hamamatsu R4220, перед которым стояли интерференционные и узкополосные фильтры, отсекающие постороннее излучение. В качестве образца использовался однослойный CVD графен на боросиликатном стекле.

Одним из активно развивающихся научных направлений в современной физике является исследование перенормировки (ренормализации) электронных свойств различных систем, обусловленной нерезонансным взаимодействием электронов с сильным высокочастотным электромагнитным полем. Поскольку частоты нерезонансного поля лежат далеко от характерных частот электронной системы, то это поле не поглощается электронами и, следуя общепринятой терминологии нелинейной оптики, называется «одевающим полем» (dressing field). Соответственно, ренормализация электронных свойств одевающим полем называется «электромагнитным одеванием» или «электромагнитным дрессингом» (electromagnetic dressing). Традиционно, электромагнитный дрессинг относится к юрисдикции нелинейной оптики и долгое время исследовался лишь применительно к атомарным и молекулярным системам в сильных лазерных полях. Однако успехи в технологии изготовления наноструктур привели к тому, что область приложения методологии электромагнитного дрессинга существенно расширилась: благодаря разнообразию наноструктур появилась возможность наблюдения новых фундаментальных эффектов на стыке нелинейной оптики и физики низкоразмерных электронных систем. Как следствие, в последние годы сформировался междисциплинарный тренд, основной задачей которого является исследование электромагнитного дрессинга различных наноструктур с учетом многообразия их электронных свойств. Проводя работы в рамках данного научного направления, мы теоретически исследовали электромагнитный дрессинг электронов в различных наноструктурах, включая квантовые кольца [1,2], дихалькогениды переходных металлов [3], графен [4,5] и спиновые транзисторы [6]. Из полученных нами результатов следует, что электромагнитный дрессинг существенным образом ренормализует стационарные электронные и спиновые характеристики наноструктур, приводя к появлению качественно новых светоиндуцированных явлений. В частности, одевающее поле индуцирует анизотропию электронных и спиновых свойств, приводит к появлению осциллирующей зависимости электронных транспортных характеристик как функции интенсивности одевающего поля, качественно меняет структуру уровней Ландау в магнитном поле и др. Предлагаемый доклад посвящен обсуждению этих новых физических эффектов.