Формирование наноразмерных струек и капель ультракоротким лазерным импульсом при фокусировке на дифракционном пределе

Построена новая модель и проведены расчеты формирования нанокапель при воздействии ультракороткого лазерного импульса на тонкую ($10$–$100$ нм) пленку золота, напыленную на стеклянную подложку. Воздействие лазера приводит к плавлению пленки в области пятна нагрева и ее термомеханическому отскоку от подложки. Отлетающая пленка принимает форму купола из-за снижения температуры в направлении от центра пятна нагрева. С помощью теоретической модели удалось объяснить формирование нанокапель. Нами установлено, что, во-первых, в случае пленки из золота имеет место сильное снижение скорости отскока пленки от стекла, поскольку акустический импеданс золота намного больше, чем у стекла. Во-вторых, нанокапли образуются вследствие капиллярной фокусировки вещества, которая заключается в появлении направленной к оси симметрии купола компоненты тормозящей силы. Поверхностное натяжение становится динамически существенным в силу указанного сильного снижения скорости отскока от стекла и в силу малости диаметра фокального пятна ($D\sim 1$ мкм), определяемого дифракционным пределом оптического излучения.