Формирование периодических двухфазных структур на поверхности аморфных пленок Ge2Sb2Te5 при воздействии ультракоротких лазерных импульсов различной длительности и частоты следования
Российский научный фонд, 18-79-10231
Министерства науки и высшего образования РФ , Соглашение № 075-03-2022-212/4 от 08.11.2022 г., FSMR-2022-0001
Смаев М.П.
1, Лазаренко П.И.
2, Федянина М.Е.
2, Будаговский И.А.
1, Рааб А.
2, Сагунова И.В.
2, Козюхин С.А.
3,41Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
2Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Россия
3Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук, Москва, Россия
4Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Email: smayev@lebedev.ru
Поступила в редакцию: 20 декабря 2022 г.
В окончательной редакции: 13 января 2023 г.
Принята к печати: 28 января 2023 г.
Выставление онлайн: 13 марта 2023 г.
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 Ge2Sb2Te5, 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, Ge2Sb2Te5, фазопеременные материалы, лазерно-индуцированные периодические поверхностные структуры, двухфазные структуры.
- C. Wu, H. Yu, S. Lee, R. Peng, I. Takeuchi, M. Li. Nature Commun., 12 (1), 96 (2021). DOI: 10.1038/s41467-020-20365-z
- M. Xu, X. Mai, J. Lin, W. Zhang, Y. Li, Y. He, H. Tong, X. Hou, P. Zhou, X. Miao. Adv. Funct. Mat., 30, 2003419 (2020). DOI: 10.1002/adfm.202003419
- С.А. Козюхин, П.И. Лазаренко, А.И. Попов, И.Л. Еременко. Усп. хим., 91 (9), RCR5033 (2022). DOI: 10.1070/RCR5033 [S.A. Kozyukhin, P.I. Lazarenko, A.I. Popov, I.L. Eremenko. Russ. Chem. Rev., 91 (9), RCR5033 (2022). DOI: 10.1070/RCR5033]
- D. Loke, T.H. Lee, W.J. Wang, L.P. Shi, R. Zhao, Y.C. Yeo, T.C. Chong, S.R. Elliott. Science, 336, 1566 (2012). DOI: 10.1126/science.1221561
- A.V. Kiselev, V.V. Ionin, A.A. Burtsev, N.N. Eliseev, V.A. Mikhalevsky, N.A. Arkharova, D.N. Khmelenin, A.A. Lotin. Opt. Laser Technol., 147, 107701 (2022). DOI: 10.1016/j.optlastec.2021.107701
- I.S. Kim, S.L. Cho, D.H. Im, E.H. Cho, D.H. Kim, G.H. Oh, D.H. Ahn, S.O. Park, S.W. Nam, J.T. Moon, C.H. Chung. 2010 Symposium on VLSI Technology (IEEE, 2010), p. 203. DOI: 10.1109/VLSIT.2010.5556228
- A.A. Burtsev, N.N. Eliseev, V.A. Mikhalevsky, A.V. Kiselev, V.V. Ionin, V.V. Grebenev, D.N. Karimov, A.A. Lotin. Mat. Sci. Semicon. Proc., 150, 106907 (2022). DOI: 10.1016/j.mssp.2022.106907
- P. Guo, A.M. Sarangan, I. Agha. Appl. Sci., 9 (3), 530 (2019). DOI: 10.3390/app9030530
- P. Lazarenko, V. Kovalyuk, P. An, A. Prokhodtsov, A. Golikov, A. Sherchenkov, S. Kozyukhin, I. Fradkin, G. Chulkova, G. Goltsman. APL Mater., 9, 121104 (2021). DOI: 10.1063/5.0066387
- C.Y. Hwang, G.H. Kim, J.H. Yang, C.S. Hwang, S.M. Cho, W.J. Lee, J.E. Pi, J.H. Choi, K. Choi, H.O. Kim, S.Y. Lee, Y.H. Kim. Nanoscale, 10 (46), 21648 (2018). DOI: 10.1039/C8NR04471F
- G. Zhang, D. Gu, F. Gan, X. Jiang, Q. Chen. Thin Solid Films, 474, 169 (2005). DOI: 10.1016/j.tsf.2004.08.122
- X. Sun, M. Ehrhardt, A. Lotnyk, P. Lorenz, E. Thelander, J.W. Gerlach, T. Smausz, U. Decker, B. Rauschenbach. Sci. Rep., 6, 28246 (2016). DOI: 10.1038/srep28246
- T. Kunkel, Yu. Vorobyov, M. Smayev, P. Lazarenko, A. Romashkin, S. Kozyukhin. Mat. Sci. Semicon. Proc., 139, 106350 (2022). DOI: 10.1016/j.mssp.2021.106350
- T. Kunkel, Yu. Vorobyov, M. Smayev, P. Lazarenko, V. Veretennikov, V. Sigaev, S. Kozyukhin. J. Alloy. Compd., 851, 156924 (2021). DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.156924
- S. Wen, Y. Meng, M. Jiang, Y. Wang. Sci. Rep., 8, 4979 (2018). DOI: 10.1038/s41598-018-23360-z
- С.А. Яковлев, А.В. Анкудинов, Ю.В. Воробьев, М.М. Воронов, С.А. Козюхин, Б.Т. Мелех, А.Б. Певцов. ФТП, 52 (6), 664 (2018). DOI: 10.21883/FTP.2018.06.45933.8757 [S.A. Yakovlev, A.V. Ankudinov, Y.V. Vorobyov, M.M. Voronov, S.A. Kozyukhin, B.T. Melekh, A.B. Pevtsov. Semiconductors, 52 (6), 809 (2018). DOI: 10.1134/S1063782618060246]
- S. Kozyukhin, M. Smayev, V. Sigaev, Yu. Vorobyov, Yu. Zaytseva, A. Sherchenkov, P. Lazarenko. Phys. Status Solidi B, 257, 1900617 (2020). DOI: 10.1002/pssb.201900617
- S. Zabotnov, A. Kolchin, D. Shuleiko, D. Presnov, T. Kaminskaya, P. Lazarenko, V. Glukhenkaya, T. Kunkel, S. Kozyukhin, P. Kashkarov. Micro, 2, 88 (2022). DOI: 10.3390/micro2010005
- M.P. Smayev, P.I. Lazarenko, I.A. Budagovsky, A.O. Yakubov, V.N. Borisov, Y.V. Vorobyov, T.S. Kunkel, S.A. Kozyukhin. Opt. Laser Technol., 153, 108212 (2022). DOI: 10.1016/j.optlastec.2022.108212
- I. Gnilitskyi, T.J. Derrien, Y. Levy, N.M. Bulgakova, T. Mocek, L. Orazi. Sci. Rep., 7, 8485 (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-08788-z
- Д.А. Белоусов, А.В. Достовалов, В.П. Корольков, С.Л. Микерин. Компьютерная оптика, 43 (6), 936 (2019). DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-6-936-945
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.