聚二甲基硅氧烷(PDMS)中激光诱导自组织空穴阵列形成的机制
介观与纳米尺度物理
2024-05-21 v2 软凝聚态物质
光学
摘要
本研究采用多脉冲辐照方法考察了聚二甲基硅氧烷(PDMS)中多重空穴的形成，并探讨了激光能量、每微米脉冲数(写入速度)和激光光斑尺寸(NA)对该过程的影响。实验结果表明，多重空穴的形成源于PDMS体相内的多脉冲辐照。此外，增加激光能量会导致空穴数量增加，而在固定激光参数下，空穴数量不随每微米脉冲数的增加而发生变化。然而，空穴尺寸随每微米脉冲数的增加而增大，且更紧的聚焦条件(更高NA)导致更小的空穴以及更短的空穴间距。进一步地，时域有限差分(FDTD)模拟利用类似的多激光脉冲方法复现了PDMS中空穴阵列的生成。通过将空穴建模为具有致密壳层的同心球并模拟激光与空穴的相互作用，我们表明PDMS中空穴阵列的生成是一种线性机制。本研究为PDMS中空穴阵列形成的机制提供了有价值的见解。模拟结果与实验结果吻合良好，进一步验证了模型，并增进了对PDMS中空穴阵列生成所涉及的物理过程的理解。
引用
@article{arxiv.2305.02976,
title = {Mechanism of laser induced self-organized void array formation in Polydimethylsiloxane (PDMS)},
author = {N. Naseri and A. Alshehri and L. Ramunno and R. Bhardwaj},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.02976},
year = {2024}
}