Estudio de la formación de fs-LIPSS en películas delgadas de vanadio
El dióxido de vanadio (VO2) es un material de transición de fase muy prometedor debido a su transición reversible de metal a aislante (MIT), que puede ser activado por estímulos externos como temperatura, presión, campos eléctricos o magnéticos, estrés mecánico y luz. Esto resulta en una modificació...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/3899 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3899 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Láser de femtosegundos, irradiación, vanadio, LIPSS, HSFL, LSFL, SLIPSS, transformada de Fourier, oxidación, dióxido de vanadio, MIT. info:eu-repo/classification/Autor/Femtosecond laser, irradiation, vanadium, LIPSS, HSFL, LSFL, SLIPSS, Fourier transform, oxidation, vandium dioxide, MIT. info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/22 info:eu-repo/classification/cti/2209 info:eu-repo/classification/cti/220919 |
| Sumario: | El dióxido de vanadio (VO2) es un material de transición de fase muy prometedor debido a su transición reversible de metal a aislante (MIT), que puede ser activado por estímulos externos como temperatura, presión, campos eléctricos o magnéticos, estrés mecánico y luz. Esto resulta en una modificación dramática de sus propiedades ópticas y eléctricas. El VO2 micro/nanoestructurado ofrece un gran potencial para desarrollar metasuperficies y dispositivos sintonizables y conmutables. En este contexto, el procesamiento de materiales con pulsos láser ultracortos ha surgido como una alternativa poderosa y rentable a la litografía, permitiendo la fabricación de superficies nanoestructuradas mediante la formación de Estructuras Superficiales Periódicas Inducidas por Láser (LIPSS). Estas estructuras surgen como relieves superficiales cuasi-periódicos, cuya morfolog´ıa y composición química dependen de los parámetros de irradiación. Las LIPSS se clasifican según su periodicidad, denominadas LIPSS de Baja Frecuencia Espacial (LSFL), con períodos (Λ) aproximadamente iguales a la longitud de onda del láser (λ), LIPSS de Alta Frecuencia Espacial (HSFL), con Λ < λ, y LIPSS de Superlongitud de onda (SLIPSS), con Λ > λ. Esta tesis presenta y analiza los efectos de diferentes parámetros de irradiación en la formación de LIPSS-VO2 en películas de vanadio (V). Los experimentos se llevaron a cabo en aire utilizando un láser de femtosegundos (270 fs) con una longitud de onda central de 1030 nm y una frecuencia de repetición de 80.31 kHz, empleando pulsos por debajo del umbral de ablación. Inicialmente, se realizaron experimentos de irradiaciones puntuales y barridos individuales para estudiar el proceso de formación de LIPSS en función del número de pulsos, fluencia y velocidad de barrido del láser. Una vez determinados los valores apropiados de los parámetros de irradiación para la formación de LIPSS, se investigó el efecto de la superposición de barridos en la fabricación de áreas extendidas compuestas por LIPSS-VO2. Se obtuvieron estructuras LSFL, HSFL y SLIPSS compuestas por VO2. La morfología de las estructuras se analizó mediante microscopía electrónica de barrido y se determinó la composición química mediante espectroscopía micro-Raman. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se informa sobre LIPSS-VO2 obtenidas a partir de vanadio (V). |
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