Key role of surface plasmon polaritons in generation of periodic surface structures following single-pulse laser irradiation of a gold step edge
- Understanding the mechanisms and controlling the possibilities of surface nanostructuring is of crucial interest for both fundamental science and application perspectives. Here, we report a direct experimental observation of laser-induced periodic surface structures (LIPSS) formed near a predesigned gold step edge following single-pulse femtosecond laser irradiation. Simulation results based on a hybrid atomistic-continuum model fully support the experimental observations. We experimentally detect nanosized surface features with a periodicity of ∼300 nm and heights of a few tens of nanometers.We identify two key components of single-pulse LIPSS formation: excitation of surface plasmon polaritons and material reorganization. Our results lay a solid foundation toward simple and efficient usage of light for innovative material processing technologies.
Verfasser*innenangaben: | Pavel TerekhinORCiD, Jens Oltmanns, Andreas Blumenstein, Dmitry Ivanov, Frederick Kleinwort, Martin Garcia, Baerbel Rethfeld, Jürgen Ihlemann, Peter Simon |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-67438 |
ISSN: | 2192-8614 |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Nanophotonics |
Verlag: | De Gruyter |
Verlagsort: | Berlin/Boston |
Dokumentart: | Wissenschaftlicher Artikel |
Sprache der Veröffentlichung: | Englisch |
Datum der Veröffentlichung (online): | 15.12.2021 |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2022 |
Veröffentlichende Institution: | Technische Universität Kaiserslautern |
Datum der Publikation (Server): | 14.02.2022 |
Ausgabe / Heft: | 2022; 11(2): 359–367 |
Seitenzahl: | 14 |
Quelle: | https://doi.org/10.1515/nanoph-2021-0547 |
Fachbereiche / Organisatorische Einheiten: | Kaiserslautern - Fachbereich Physik |
DDC-Sachgruppen: | 5 Naturwissenschaften und Mathematik / 530 Physik |
Sammlungen: | Open-Access-Publikationsfonds |
Lizenz (Deutsch): | Zweitveröffentlichung |