Optimización del proceso de generación de LIPSS en metales con pulsos ultra-cortos

En este trabajo se presenta el estudio experimental para la generación de estructuras de superficie periódicas inducidas por láser (LIPSS, por sus siglas en inglés ” Laser-induced Periodic Surface Structures”) por debajo del umbral de ablación en películas delgadas de Bismuto (Bi) y Titanio (Ti). El...

Full description

Bibliographic Details
Author: ABRAHAM WONG GUTIERREZ
Format: master thesis
Status:Published version
Publication Date:2019
Country:México
Institution:Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada
Repository:Repositorio Institucional CICESE
Language:Spanish
OAI Identifier:oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/2761
Online Access:http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2761
Access Level:Open access
Keyword:info:eu-repo/classification/Autor/láser de femtosegundos, estructuras de superficie periódica inducidas por láser (LIPSS), LIPSS de baja periodicidad (LSFL), LIPSS de alta periodicidad (HSFL), plasmón polariton de superficie (SPP), Titanio, Bismuto
info:eu-repo/classification/Autor/femtosecond laser, laser-induced periodic surface structures (LIPSS), low-spacial- frequency LIPSS (LSFL), high-spacial-frequency (HSFL), surface plasmon polariton (SPP), Titanium, Bismuth
info:eu-repo/classification/cti/7
info:eu-repo/classification/cti/33
info:eu-repo/classification/cti/3399
info:eu-repo/classification/cti/339999
Description
Summary:En este trabajo se presenta el estudio experimental para la generación de estructuras de superficie periódicas inducidas por láser (LIPSS, por sus siglas en inglés ” Laser-induced Periodic Surface Structures”) por debajo del umbral de ablación en películas delgadas de Bismuto (Bi) y Titanio (Ti). El procesamiento de los materiales es realizado a exposiciones fijas sobre la superficie de la muestra, y es inducido en aire por un láser linealmente polarizado con pulsos en el régimen de femtosegundos (1030 nm, 270 fs). Se demuestra la influencia en la formación de las LIPSS con respecto a los parámetros de irradiación, tales como: número de pulsos, fluencia y polarización del campo incidente. El análisis de las características de las LIPSS es realizado utilizando técnicas de microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y espectroscopía micro-Raman. Los resultados experimentales muestran que es posible generar LIPSS en Bi libres de óxidos con periodicidades promedio de ΛLIP SS = 1021 ±6 nm y una dispersión en el ángulo de orientación de las LIPSS (DLOA, por sus siglas en inglés ”The Dispersion of the LIPSS Orientation Angle”) de DLOA = 41 ±8◦. El análisis con las LIPSS en Bi demuestra que su orientación es perpendicular respecto al campo eléctrico incidente, y que los mejores parámetros para la formación de estas LIPSS son Fp = 16.8 mJ/cm 2 y N = 200. Por otro lado, los resultados experimentales en Ti demuestran que posible generar LIPSS de Ti y TiO 2 con orientación perpendicular o paralela respecto al campo eléctrico incidente, utilizando diferentes parámetros de irradiación: fluencia y número de pulsos. Se muestra el efecto del número de pulsos con respecto a la orientación de las LIPSS en TiO 2 .

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