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Sub-100-nm laser-induced periodic surface structures upon irradiation of titanium by Ti:sapphire femtosecond laser pulses in air

  • The formation of laser-induced periodic surface structures (LIPSS) on titanium upon irradiation with linearly polarized femtosecond (fs) laser pulses (τ = 30 fs, λ = 790 nm) in an air environment is studied experimentally and theoretically. In the experiments, the dependence on the laser fluence and the number of laser pulses per irradiation spot has been analyzed. For a moderate number of laser pulses (N < 1000) and at fluences between ~0.09 and ~0.35 J/cm², predominantly low-spatial-frequency-LIPSS with periods between 400 nm and 800 nm are observed perpendicular to the polarization. In a narrow fluence range between 0.05 and 0.09 J/cm², high-spatial-frequency-LIPSS with sub-100-nm spatial periods (~λ/10) can be generated with an orientation parallel to the polarization (N = 50). These experimental results are complemented by calculations based on a theoretical LIPSS model and compared to the present literature.

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Metadaten
Autoren/innen:Jörn Bonse, S. Höhm, A. Rosenfeld, Jörg Krüger
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Applied physics A
Jahr der Erstveröffentlichung:2013
Organisationseinheit der BAM:6 Materialschutz und Oberflächentechnik
6 Materialschutz und Oberflächentechnik / 6.4 Technologien mit Nanowerkstoffen
Verlag:Springer
Verlagsort:Berlin
Jahrgang/Band:110
Ausgabe/Heft:3
Erste Seite:547
Letzte Seite:551
DOI:https://doi.org/10.1007/s00339-012-7140-y
ISSN:0947-8396
Verfügbarkeit des Volltexts:Papiergebundenes Belegexemplar in der Bibliothek der BAM vorhanden ("Hard-copy Access")
Bibliotheksstandort:Sonderstandort: Publica-Schrank
Datum der Freischaltung:20.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:04.03.2013