Наноструктурирование твердых тел при абляции субнаносекундными лазерными импульсами в жидкостях

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 01.04.21
  • научная степень: Кандидатская
  • год, место защиты: 2013, Москва
  • количество страниц: 133 с. : ил.
  • бесплатно скачать автореферат
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + WORD
pdfdoc

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Наноструктурирование твердых тел при абляции субнаносекундными лазерными импульсами в жидкостях
Оглавление Наноструктурирование твердых тел при абляции субнаносекундными лазерными импульсами в жидкостях
Содержание Наноструктурирование твердых тел при абляции субнаносекундными лазерными импульсами в жидкостях
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Оглавление
1. Введение
1.1 Литературный обзор и постановка задачи
1.2 Краткое содержание работы
1.3 Источники лазерного излучения, техника эксперимента
Список литературы к Главе
Глава 2. Морфология самоорганизующихся наноструктур, формирующихся при лазерной абляции твердых тел в жидкостях
2.1 Наноструктурирование тантала
2.2 Наноструктурирование никеля
2.3 Нанострукгурирование титана
2.4 Нанострукгурирование молибдена
Заключение к Главе
Список литературы к Главе
Глава 3. Исследование влияния экспериментальных параметров на морфологию наноструктур
3.2 Зависимость среднего поперечного размера наноструктур от плотности энергии лазерного излучения
3.3 Зависимость морфологи наноструктур на поверхности титана от числа лазерных импульсов
3.4 Образование наноструктур на поверхностях вольфрама и кремния при воздействии на них фемтосекундных лазерных импульсов с различной задержкой в жидкостях
3.4.1 Исследование морфологии поверхности вольфрама при его абляции в жидкости фемтосекундными задержанными импульсами
3.4.2 Исследования влияния задержки между двумя импульсами и числа импульсов при воздействии лазерного излучения фемтосекундной длительности на поверхность кремния в этаноле
Заключение к Главе
Список литературы к Главе
Глава 4. Оптические свойства наноструктур на поверхности серебра, золота и титана при их лазерной абляции в жидкостях
4.1 Введение
4.2 Оптические свойства наноструктур на поверхности серебра при воздействии на него коротких лазерных импульсов в воде
4.3 Оптические свойства наноструктур на поверхности золота при его лазерной абляции в воде
4.4 Спектр поглощения наносгруктурированного титана

Заключение к Главе
Список литературы к Главе
Глава 5. Создание двухмерных периодических структур с помощью метода двойной экспозиции
при воздействии лазерного излучения на поверхности твердых тел в жидкостях
5.1 Введение
5.2 Образование двумерного массива наноструктур на поверхности кремния с использованием метода двойной экспозиции
5.3 Использование метода двойной экспозиции при абляции вольфрама короткими лазерными импульсами в этаноле
Заключение к Г лаве
Список литературы к Главе
Глава 6. Применение наноструктурированных материалов, созданных при помощи лазерной абляции твердых тел в жидкостях
6.1 Введение
6.2 Исследование эффекта гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) на наноструктурированной поверхности никеля, декорированного золотом
6.3 Наноструктурирование катодов
6.4 Перспективные применения наноструктур и ро ванн ьг х подложек, полученных при помощи лазерной абляции твердых тел в жидкостях
Заключение к Главе
Список литературы к Главе 6 7. Заключение

1. Введение
1.1 Литературный обтор и постановка задачи
В 60-е годы прошлого века сформировалась «тепловая модель» взаимодействия лазерного излучения с поглощающими материалами. Важное место в этой модели заняла проблема возникновения упорядоченных поверхностных структур - оптически наведенных решеток при импульсно - лазерном воздействии на конденсированные среды.
Впервые такого рода структуры наблюдались около 50 лет тому назад при облучении полупроводников Ое и Бі импульсами излучения рубинового лазера [1.1]. Но лишь примерно с 1980 г. начались интенсивные экспериментальные и теоретические исследования эффекта образования поверхностно-периодических (ППС) структур. Среди первых работ этого направления перечислим [1.2-1.6]. Образование поверхностных решеток наблюдается не только на полупроводниках Бі, Єє, ОаАя, ІпБЬ [1.3-1.5, 1.6-1.12], но и на металлах №, Си, РЬ, А1, сталь латунь [1.6, 1.12, 1.13], диэлектриках - ЫаС1, плавленом и кристаллическом кварце [1.14-1.16].
Авторами работы [1.17] был предложен механизм образования таких структур. Типичная схема опыта по наведению решетки очень проста. Пучок импульсного лазера падает на поверхность поглощающего твердого тела; с поверхностью взаимодействует почти плоская световая волна, тем не менее, на освещаемой поверхности возникает периодическая модуляция рельефа. Она возникает в процессе лазерного облучения (его длительность изменяется от 10"3 до КГ11 с) и обычно сохраняется после его прекращения. Наиболее типичными материалами, на которых возникают поверхностно периодические структуры по описанному механизму, являются металлы и сплавы, а также большинство полупроводников, переходящих в поверхностно-активное состояние по достижении температуры плавления. На рис. 1.1.1 показаны примеры наведенных лазером периодических структур [1.18].

Видно, что средний поперечный размер структур в случае облучения в КОН заметно меньше, чем при облучении в чистой воде. По-видимому, это связано с растворением металла, поскольку размер структур зависит от толщины слоя расплава, чем тоньше расплав, тем меньше средний поперечный размер наноструктур. Вместе с тем, общая морфология структур близка к той, которая наблюдается в чистой воде. Таким образом, присутствие щелочи оказывает влияние на морфологию поверхности наноструктурированного тантала. Так или иначе, структуры образуются, несмотря на процесс растворения металла в перегретом (закритическом) веществе, прилегающем к мишени.
При дальнейшем сокращение длительности импульса воздействующего излучения, морфология структур несколько меняется. Наноструктуры на поверхности тантала, полученные путем его абляции излучением Тьсапфирового лазера в воде, показаны на рис. 2.1.
Рис. 2.1.9. Морфология поверхности тантала после воздействия излучения Ti: sapphire лазера с длительностью импульса 180 фс в воде.
Следует обратить внимание на появление явных мелкомасштабных поверхностнопериодических структур, на гребнях которых расположены самоорганизующиеся наноструктуры, которые наблюдались ранее (рис 2.1.2, рис. 2.1.5а, 2.1.56). Их появление в случае фемтосекундного лазерного воздействия связано с большей интенсивностью ПЭВ [2.16], которые влияют на формирование самоорганизующихся наноструктур. В случае воздействия пикосекундного лазерного излучения образование ППС менее выражено, в отличие от абляции фемтосекундными лазерными импульсами, где ППС определяют морфологию подложки. Такая
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела