Estudio de la formación de estructuras periódicas en capas metálicas mediante irradiación láser
En esta tesis se presenta un estudio experimental sobre la formación de estructuras periódicas superficiales inducidas por láser (LIPSS - laser induced periodic surface structures), en películas delgadas (<500 nm) de titanio (Ti) después de múltiples irradiaciones con pulsos láser de nanosegundos...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| 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:1007/563 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/563 |
| Access Level: | acceso abierto |
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Estudio de la formación de estructuras periódicas en capas metálicas mediante irradiación láserStudy of the formation of periodic structures on thin metal films by pulsed laser irradiationDaniel Huerta Murilloinfo:eu-repo/classification/Autor/Láserinfo:eu-repo/classification/cti/1info:eu-repo/classification/cti/22info:eu-repo/classification/cti/2209info:eu-repo/classification/cti/2209En esta tesis se presenta un estudio experimental sobre la formación de estructuras periódicas superficiales inducidas por láser (LIPSS - laser induced periodic surface structures), en películas delgadas (<500 nm) de titanio (Ti) después de múltiples irradiaciones con pulsos láser de nanosegundos. Las películas delgadas de titanio fueron irradiadas en un ambiente no controlado (aire) con un láser de Nd:YAG (532 nm, 10 ns, 10 Hz), utilizando una serie de pulsos con fluencia por debajo del umbral de ablación. Los parámetros involucrados en el procesamiento, tales como fluencia del pulso, número de pulsos, polarización y ángulo de incidencia, fueron variados para estudiar su efecto sobre la dirección y la periodicidad de las LIPSS obtenidas. La morfología superficial de las zonas irradiadas se caracterizó mediante el uso de microscopía de fuerza atómica (AFM). Para incidencia normal, LIPSS con un período menor a la longitud de onda (Λ ≈ 400-420 nm) y una orientación paralela a la polarización del láser fueron generadas utilizando un rango de fluencia por pulso entre 0.08 y 0.1 J/cm2; el número de pulsos puede variar entre los mil y los dos mil pulsos. Bajo un cambio en el ángulo de incidencia del haz, el período de la LIPSS decrece de 415 nm a 325 nm aproximadamente. Se realizó espectroscopia micro-Raman para analizar las regiones irradiadas. El análisis micro-Raman demostró que las LIPSS están compuestas por dióxido de titanio (TiO2) en fase rutilo.The formation of laser-induced periodic surface structures (LIPSS) on thin titanium (Ti) films (<500nm) after multiple-pulse nanosecond laser irradiation is experimentally studied. The titanium films were irradiated in an air environment with a nanosecond Nd:YAG laser (532 nm, 10 ns pulse duration, 10 Hz), using a series of pulses with fluence well below the ablation threshold. Processing parameters such as per pulse laser fluence, number of pulses, polarization and angle of incidence were varied to study the effects on direction and periodicity of the obtained LIPSS. The surface morphology of the irradiated areas was characterized by using optical and atomic force microscopy (AFM). For normal incidence, low spatial frequency LIPSS (LSFL), with a period (Λ ≈ 400-420 nm) close to the wavelength and an orientation parallel to the laser polarization have been observed in a per pulse fluence range between 0.08 and 0.1 J/cm2 and a pulse number between 1000 and 2000. Under varying angle of incidence, the period of the LIPSS drops from 415 to 325 nm. MicroRaman spectroscopy was used to analyze the irradiated regions. The micro-Raman analysis demonstrated that the LIPSS are composed by titanium dioxide (TiO2) in its Rutile phase.CICESESANTIAGO CAMACHO LOPEZ2015info:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/563reponame:Repositorio Institucional CICESEinstname:Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenadainstacron:CICESEspacitation:Huerta Murillo, D.2015.Estudio de la formación de estructuras periódicas en capas metálicas mediante irradiación láser.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 60 ppinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/5632024-08-28T03:49:43Z |
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