Sokolowski-Tinten, Klaus and Bonse, Jörn and Barty, Anton and Chapman, Henry N. and Bajt, Saša and Bogan, Mike J. and Boutet, Sebastien and Cavalleri, Andrea and Düsterer, Stefan and Frank, Matthias and Hajdu, Janos and Hau-Riege, Stefan and Marchesini, Stefano and Stojanovic, Nikola and Treusch, Rolf (2023) In-Situ Observation of the Formation of Laser-Induced Periodic Surface Structures with Extreme Spatial and Temporal Resolution. In: Ultrafast Laser Nanostructuring Springer Series in Optical Sciences. Springer International Publishing. pp. 257-276. doi: 10.1007/978-3-031-14752-4_6. ISBN 978-3-031-14752-4.
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Official URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-14752-4_6
Abstract
Irradiation of solid surfaces with intense ultrashort laser pulses represents a unique way of depositing energy into materials. It allows to realize states of extreme electronic excitation and/or very high temperature and pressure and to drive materials close to and beyond fundamental stability limits. As a consequence, structural changes and phase transitions often occur along unusual pathways and under strongly nonequilibrium conditions. Due to the inherent multiscale nature—both temporally and spatially—of these irreversible processes, their direct experimental observation requires techniques that combine high temporal resolution with the appropriate spatial resolution and the capability to obtain good quality data on a single pulse/event basis. In this respect, fourth-generation light sources, namely, short wavelength and short pulse free electron lasers (FELs), are offering new and fascinating possibilities. As an example, this chapter will discuss the results of scattering experiments carried out at the FLASH free electron laser at DESY (Hamburg, Germany), which allowed us to resolve laser-induced structure formation at surfaces on the nanometer to submicron length scale and in temporal regimes ranging from picoseconds to several nanoseconds with sub-picosecond resolution.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/202707/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Contribution to a Collection | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | In-Situ Observation of the Formation of Laser-Induced Periodic Surface Structures with Extreme Spatial and Temporal Resolution | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 7 April 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Ultrafast Laser Nanostructuring | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1007/978-3-031-14752-4_6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | pp. 257-276 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Editors: |
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| Publisher: | Springer International Publishing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Series Name: | Springer Series in Optical Sciences | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISBN: | 978-3-031-14752-4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) Capillary waves Time-resolved scattering Pump-probe experiments Free electron laser | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Robotics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R RO - Robotics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - spectroscopy methodology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Optical Sensor Systems > Terahertz and Laser Spectroscopy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Stojanovic, Nikola | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 20 Feb 2024 11:21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 01 Dec 2025 14:52 |
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