Účinná modifikace povrchu organického polymeru duální akcí

Vyvinuli jsme novou metodu pro účinnou modifikaci povrchů (J. Appl. Phys. 105, 026105 (2009)), která spočívá v současné aplikaci XUV (21 nm) a NIR/Vis (820/410 nm) záření. Mechanismus duální akce spočívá v tom, že XUV fotony nejprve vygenerují volné nosiče náboje v transparentním dielektriku následkem čehož dojde k dramatickému zvýšení absorpce NIR/Vis záření, po kterém následuje expanze materiálu. Charakteristickým rysem je vytvoření nanopilířů v centru kráteru. Pozorovaný jev má využití pro řízené nanostrukturování povrchů s široce dostupným, vysokorepetičním XUV zdrojem. Experiment byl navržen a připraven naší skupinou, a následně byl realizován na Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) v rámci dlouhodobé spolupráce se skupinou Prof. Chang Hee Nama. Tato práce navazuje na výsledky předchozího společného experimentu na KAIST věnovaného účinné generaci vysokých harmonických frekvencí metodou dvoubarevného čerpání v heliové trysce ve tvaru štěrbiny (Appl. Phys. Lett. 92, 021125 (2008)). Optimalizací délky trysky, její pozice vzhledem k fokusu čerpacího svazku Ti:S laseru a relativní fáze mezi fundamentální a druhou harmonickou byla dosažena extrémně silná emise v okolí 20 nm. Maximální dosažený signál 38. (21.6 nm) a 42. (19.5 nm) harmonického řádu byl 0.6 µJ v jediném pulsu, což odpovídá rekordní konverzní účinnosti 2 x 10^-4.

Obr. 1. Schéma uspořádání experimentu.

Obr. 2. Obrázek povrchu PMMA ozářeného současně XUV a Vis-NIR ultrakrátkými pulzy, data byla získána pomocí mikroskopu atomárních sil.