超快激光平台能够制造和研究金属薄膜中的纳米结构

使用超快激光束,辐照固体实验室的一个团队设计了一项实验,既可以在金属薄膜中创建纳米空腔,又可以使用几种先进的显微镜技术进行研究。研究结果发表在《物理评论快报》上。

来源:英国物理学家网首页
图片来源:Jérémy Barande / 巴黎综合理工学院

使用超快激光束,辐照固体实验室的一个团队设计了一项实验,既可以在金属薄膜中创建纳米空腔,又可以使用几种先进的显微镜技术进行研究。研究结果发表在《物理评论快报》上。

已发布 物理评论快报

阳光穿过放大镜可以使一张纸着火。同样,聚焦激光束可以切割某些材料。这一原理已经在工业规模上得到广泛应用。但激光束的精细度也使得蚀刻纳米尺寸的图案成为可能。

放大镜 激光束 激光

虽然这些“激光光刻”技术已经存在,但由 LSI 团队领导的合作更进一步,将金属薄膜中纳米结构的制造及其在单一平台上的原位表征结合起来。最终,这可能会带来更快、更便宜的纳米制造技术。

用于实验的光束由激光器产生,该激光器产生超短脉冲,约为十亿分之一秒(即飞秒)的百万分之一。

光束

三合一平台

研究人员通过将金属薄膜(例如镍、铁或多层结构)与绝缘基板分离来创建空腔。 LSI 物理学家 Vasily Temnov 解释说:“通过改变飞秒激光束的大小和特性,可以塑造结构,特别是腔的曲率。”他与两名来自巴黎综合理工学院的本科生 Akira Barros 和 Aditya Swaminathan 一起参与了 Projet de Recherche en Laboratoire (PRL) 研究项目。

后一种技术使用激光束和磁场来探测电子的集体状态,称为等离子体激元,在这些纳米结构中很难观察到。这是第一个成功结合所有这些方面的实验。

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