Вода на границе графен–подложка: взаимодействие с короткими лазерными импульсами

Исследована роль адсорбированной воды при локальной трансформации многослойного графена, нанесенного на оксидированную кремниевую подложку, под действием наносекундного низкоинтенсивного сфокусированного лазерного излучения с длиной волны 532 нм в воздухе. Полученные при плотности лазерной энергии E=0.04 Дж/см² экспериментальные данные свидетельствуют в пользу того, что образование микроямок (кратеров) является следствием многоимпульсного удаления из зоны лазерного облучения графенового листа слоя водного адсорбата, интеркалированного между графеном и подложкой. Также установлено, что энергетический порог разрушения графена на участках, где удалена вода, возрастает по сравнению с исходным (от 0.048 до 0.058 Дж/см²). Компьютерное моделирование динамики нагрева образца и распределения тепла в многослойной системе подложка–адсорбат–графен показало, что слой водного адсорбата при значениях плотности энергии, соответствующих экспериментальным, разогревается до температур, достаточных для образования паровой полости повышенного давления под пленкой графена.