Upgraded Rubidium-Based Multilayer Mirrors for Using with Radiation in Wavelength Range 11.4–17 nm

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper presents the theoretical modeling results of the multilayer mirrors reflectivity based on rubidium and its compounds, designed to operate in the wavelength range of 11.4–17 nm and of interest to modern lithography and X-ray astronomy. Using a genetic algorithm, the problem of optimizing the multilayer design of such mirrors to achieve maximum reflection is solved, and a comparison of the theoretical reflection coefficients obtained in this work with modern developments of multilayer X-ray mirrors in the characteristic radiation regions of 11.4, 13.5, and 17 nm is presented. Due to the high chemical activity of pure rubidium, it is proposed to use a more stable compound for the potential practical implementation of rubidium-containing mirrors. It is shown that the use of boron carbide between the main layers of the mirror leads to a significant increase in their final reflection coefficient of the final mirrors and can be considered as a barrier method to prevent mutual diffusion between materials, however, experimental verification of this hypothesis is required. The integral reflection of an optical system containing a few multilayer mirrors significantly depends on increasing the reflectivity of a single mirror, thus justifying the prospects of using the proposed mirrors in the optical system of a modern lithograph.

About the authors

M. A. Yamschikova

Institute of Laser Physics Research; Lomonosov Moscow State University

Email: ya_maria94@mail.ru
Sarov, Russia; Sarov, Russia

V. M. Yamschikov

Institute of Laser Physics Research

Sarov, Russia

References

  1. Вишняков Е.А., Воронов Д.Л., Гулликсон Э.M., Кондратенко В.В., Копылец И.А., Лугинин М.С., Пирожков А.С., Рагозин Е.Н., Шатохин А.Н. // Квантовая электроника. 2013. Т. 43. № 7. С. 666. https://www.doi.org/10.1070/QE2013v043n07ABEH015128
  2. Henke B.L., Gullikson E.M., Davis J.C. // Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1993. V. 54. № 2. P. 181.
  3. X-Ray interactions with matter (2023) The Center for X-Ray Optics. http://henke.lbl.gov/optical_constants/
  4. Мишетт А. Оптика мягкого рентгеновского излучения. М.: Мир, 1989. 352 с.
  5. Зеркальная рентгеновская оптика. / Ред. Виноградов А.В. Ленинград: Машиностроение, 1989. 463 с.
  6. Гарахин С.А., Лопатин A.Я., Нечай А.Н., Перекалов А.А., Пестов А.Е., Салащенко Н.Н., Цыбин Н.Н., Чхало Н.И. // Журнал технической физики. 2023. Т. 93. № 7. С. 1002. https://www.doi.org/10.21883/JTF.2023.07.55760.60-23
  7. Полковников В.Н., Шапошников Р.А., Чхало Н.И., Салащенко Н.Н., Дюжев Н.А., Пудонин Ф.А., Демин Г.Д. // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2021. №12. С. 58.
  8. Шапошников Р.А., Зуев С.Ю., Полковников В.Н., Салащенко Н.Н., Чхало Н.И. // Журнал технической физики. 2022. Т. 92. № 8. С. 1179. https://www.doi.org/10.21883/JTF.2022.08.52780.124-22
  9. Гайсин А.У. Формирование межфазной границы в многослойных наноструктурах Mo/Si и Mo/Be: влияние барьерных слоев и температуры отжига на ее состав, протяженность и отражающую способность зеркал: Диссертация канд. физико-математических наук: 1.3.8. Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет, 2021. 302 с.
  10. Montcalm C., Bajt S., Mirkarimi P.B., Spiller E., Weber F.J., Folta J.A. // Proc. SPIE. 1998. V. 3331. P. 42.
  11. Chkhalo N.I., Gusev S.A., Nechay A.N., Pariev D.E., Pestov A.E., Polkovnikov V.N., Tatarskiy D.A., Salashchenko N.N., Schäfers F., Sertsu M.G., Sokolov A., Vainer Y.A., Zorina M.V. // Opt. Exp. 2018. V. 26. № 26. P. 33718. https://www.doi.org/10.1364/OE.26.033718
  12. Smertin R.M., Chkhalo N.I., Drozdov M.N., Garakhin S.A., Zuev S.Yu., Polkovnikov V.N., Salashchenko N.N., Yunin P.A. // Opt. Exp. 2022. V. 30. № 26. P. 46750. https://www.doi.org/10.1364/OE.475079
  13. Chkhalo N., Gusev S., Nechay A., Pariev D., Polkovnikov V., Salashchenko N., Schäfers F., Sertsu M., Sokolov A., Svechnikov M., Tatarsky D. // Opt. Lett. 2017. V. 42. № 24. P. 5070. https://www.doi.org/10.1364/OL.42.005070
  14. Chkhalo N.I., Pariev D.E., Polkovnikov V.N., Salashchenko N.N., Shaposhnikov R.A., Stroulea I.L., Svechnikov M.V., Vainer Yu.A., Zuev S.Yu. // Thin Solid Films. 2017. V. 631. P. 106. https://www.doi.org/10.1016/j.tsf.2017.04.020
  15. Кузин С.В., Рева А.А., Богачев С.А., Ерхова Н.Ф., Салащенко Н.Н., Чхало Н.И., Полковников В.Н. // Журнал технической физики. 2020. Т. 90. № 11. С. 1817. https://www.doi.org/10.21883/JTF.2020.11.49967.113-20
  16. Плющев В.Е., Степин Б.Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. М.: Химия, 1970. 408 с.
  17. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Том 3. / Ред. Лякишев Н.П. М.: Машиностроение, 2001. 972 с.
  18. Сахоненков С.С. Изучение влияния материала барьерного слоя и температуры отжига на процесс формирования межслоевых областей в многослойных короткопериодных рентгеновских зеркалах на основе бериллия: Диссертация канд. физико-математических наук: 1.3.8. Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет, 2022. 302 с.
  19. Панченко Т.В. Генетические алгоритмы: учебно-методическое пособие. / Ред. Тареевич Ю.Ю. Астрахань: Астраханский университет, 2007. 87 с.
  20. Вайнер Ю.А., Гарахин С.А., Зуев С.Ю., Нечай А.Н., Плешков Р.С., Полковников В.Н., Салащенко Н.Н., Свечников М.В., Сертсу М.Г., Смертин Р.М., Соколов А., Чхало Н.И., Шаферс Ф. // Поверхность. Рентген., синхротр. нейтрон. исслед. 2020. № 2. С. 3. https://www.doi.org/10.31857/S1028096020020168

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).