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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3250| Inscripción de LIPSS en áreas extendidas con pulsos ultracortos Inscription of LIPSS over extended areas with ultrashort laser pulses | |
| LAMBORGHINI SOTELO | |
| PAULINA SEGOVIA OLVERA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Estructuras Superficiales Inducidas por Láser (LIPSS), LIPSS de baja frecuencia espacial (LSFL), LIPPS de alta frecuencia espacial (HSFL), Microestructurado de superficies extendidas, Bismuto, Titanio. Laser Induced Periodic Surface Structures (LIPSS), Low Spatial Frequency LIPSS (LSFL), High Spatial Frequency LIPSS (HSFL), Microstructuring over extended areas, Bismuth, Titanium | |
| En este trabajo se presentan los resultados experimentales obtenidos para la fabricación de estructuras superficiales inducidas por láser (LIPSS, por sus siglas en inglés ”Láser Induced Periodic Surface Structures”) en áreas extendidas, utilizando fluencias por debajo del umbral de ablación en películas delgadas de Bi y Ti. Los experimentos fueron realizados utilizando un láser de fem-tosegundos (270 fs) con una longitud de onda central de 1030nm. Se exploró la influencia de la velocidad de barrido, el porcentaje de superposición de los barridos y la orientación de la polarización con respecto a la dirección de barrido. Para la caracterización de las muestras se utilizaron distintas técnicas como la microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido, microscopía de fuerza atómica y espectroscopía micro-Raman. A través de estas técnicas e implementando la transformada de Fourier bidimensional (2D FFT) fue posible analizar el periodo, dirección uniformidad de las estructuras generadas. Demostramos que es posible fabricar superficies extendidas sobre Bi, las cuales mantienen una polarización perpendicular a la polarización del campo incidente. Las estructuras de cada barrido se acoplan con el siguiente de manera regular, logrando generar una superficie continua micro estructurada como se buscaba. La presencia de β − Bi2O3 en algunas de las superficies generadas es indicador de una oxidación inducida por láser. Para el caso del Ti, se observó que los barridos producen dos estructuras perpendiculares entre sí. En el exterior de los barridos se observan estructuras cuya orientación es perpendicular a la polarización del campo incidente, mientras que en el interior se aprecian estructuras de menor periodo y con una orientación paralela al campo incidente. De igual manera que en el Bi, es posible observar que algunas superficies extendidas producidas sobre Ti muestran presencia de T iO2, oxidación inducida por láser debido a las altas fluencias utilizadas para su procesado. This work presents the experimental results obtained for the processing of Laser Induced Periodic Surface Structures (LIPSS) on large areas, using fluence values below the ablation threshold on Bi and Ti thin films. The experiments were carried out using a femtosecond laser (270fs) with a central wavelength of 1030nm. The effect of the laser-beam scanning velocity, scan spacing and the orientation of the incident field was investigated. The structures were characterized using an optical microscopy, scanning electron microscope (SEM), atomic force microscope (AFM) and micro-Raman spectroscopy. Through these techniques and utilizing the two-dimensional Fourier transform (2D FFT) we were able to determine the period, orientation and regularity of the generated structures. We proved that it is possible to generate LIPSS over large areas on Bi. The resulting structures maintained an orientation perpendicular to the incident field polarization and the coupling between consecutive scans allow us to generate regular large areas. The presence of β − Bi2O3 was observed for some of the processed surfaces, indicating a laser induced oxidation process. For Ti thin films we report the generation of two simultaneous structures on each scanned track. In the external region the LIPSS have an orientation perpendicular with respect to the polarization of the incident field. In the internal region the LIPSS have a lower periodicity and an orientation parallel with respect to the polarization of the incident field. The presence of oxide was also observed in the form of T iO2, indicating a laser induced oxidation process. | |
| CICESE | |
| 2020 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Lamborghini S. 2020. Inscripción de LIPSS en áreas extendidas con pulsos ultracortos. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 109 pp. | |
| PROPIEDADES ÓPTICAS DE LOS SÓLIDOS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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|---|---|---|---|---|
| iTesis (5).pdf | Versión final de la tesis | 93.42 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |