Короткие импульсы деформации с частотами до терагерца и амплитудами ≤0.1% в последнее время используются для акустической наноскопии сложных объектов, включая 2D материалы и даже отдельные живые клетки. Для создания таких импульсов традиционно используется нагрев тонких плёнок металла фемтосекундными лазерными импульсами. Однако значительный нагрев образца может повредить сложные изучаемые объекты, что существенно ограничивает применяемые амплитуды деформации.

Нами было предложено использовать новый механизм для генерации пикосекундных импульсов деформации, не приводящий к избыточному нагреву — сверхбыстрый фазовый переход (СФП) первого рода. Нами было показано экспериментально (Рис. 1(а)), что воздействие фемтосекундных лазерных импульсов с энергией выше насыщения СФП на 100 нм плёнку диоксида ванадия VO₂ приводит к генерации импульса деформации с большой амплитудой, ε>0.4%, и нетермическим вкладом от СФП εСФП=0.23% (Рис. 1(б)). Применение материала с СФП привело к трёхкратному уменьшению нагрева образца, необходимого, для генерации импульса деформации амплитуды 0.4% (Рис. 1(в)).

Публикации

1. Ia.A. Mogunov, S.Lysenko, A.E. Fedianin, F.E. Fernandez, A. Rua, A.J .Kent, A.V. Akimov, A.M. Kalashnikova, Large non-thermal contribution to picosecond strain pulse generation using the photo-induced phase transition in VO2, Nature Communications 11, 1690 (2020)