Laserablatie is bekend in medische toepassingen zoals dermatologie en tandheelkunde, en al meer dan een decennium wordt het gebruikt om materialen te verdampen die moeilijk te verdampen zijn voor hightech toepassingen zoals de afzetting van supergeleiders. Nu onderzoekers in de Tijdschrift voor Toegepaste Natuurkunde , die is gepubliceerd door het American Institute of Physics, hebben de eigenschappen van femtoseconde laserablatiepluimen bestudeerd om beter te begrijpen hoe ze op gespecialiseerde films kunnen worden toegepast.

Salvatore Amoruso aan de Universiteit van Napels, Italië en collega's onderzochten de expansiedynamiek van verschillende ultrakorte laserablatiepluimen en de basiseigenschappen van het gecompliceerde ablatieproces waarbij een deel van het materiaal wordt verdampt in de vorm van plasma en een deel in de vorm van nanodeeltjes. Het team bestudeerde de vormen van zowel de plasma- als de nanodeeltjespluimen, die belangrijk zijn voor gepulseerde laserafzetting van nanodeeltjesfilms.

Nanodeeltjes zilver- en goudfilms gemaakt door gepulste laserdepositie zijn nuttig voor optische toepassingen zoals oppervlakteversterkte Raman-spectroscopie. Nanodeeltjesfilms van overgangsmetalen zoals ijzer, nikkel, of kobalt kan worden gebruikt om de groei van koolstofnanobuisjes te katalyseren.

"We kunnen onze resultaten begrijpen in termen van enkele bestaande modellen van pluimexpansie, ", zegt co-auteur James Lunney van Trinity College Dublin, Ierland. "We zien ook bewijs dat de druk in de plasmapluim invloed heeft op de uitzetting van de nanodeeltjespluim. Analyse van deze expansiedynamiek kan ook ons ​​fysieke begrip van het algehele ablatieproces verbeteren."