W pracy przedstawiono metodę bezpośredniej, laserowej litografii interferencyjnej do modyfikacji przypowierzchniowej warstwy materiałów. Zmiana topografii oraz mikrostruktury powierzchni prowadzi do wielu korzystnych zmian właściwości materiału, poczynając od zmian typowo mechanicznych, takich jak zmiana współczynnika tarcia, po zmiany właściwości optycznych, magnetycznych i innych. W artykule opisano dwukanałowy impulsowy układ laserowy na krysztale Nd:YAG z Q-modulacją, generujący impulsy o czasie trwania 8-10 ns oraz energii 1,5 J w każdym kanale. Laser służył do naświetlania struktur interferencyjnych na powierzchni różnych materiałów. Ramiona dwukanałowego układu laserowego stanowiły jednocześnie interferometr Macha-Zehndera. Zaprezentowano również wybrane struktury periodyczne jedno- oraz dwuwymiarowe, wytworzone w warunkach impulsowego naświetlania powierzchni metali, półprzewodników, polimerów oraz tzw. warstw diamentopodobnych. We wnioskach przedyskutowano potencjalne obszary zastosowania technologii bezpośredniej, laserowej litografii interferencyjnej.
EN
In this article a direct laser interference lithography method is described. This method is one of the best solutions for top surface of material modifications – changes of topography and microstructure. These changes lead to many beneficial modifications of material properties from mechanical ones like change of friction coefficient to change of optical or magnetic properties etc. In the article we introduce laser system based on Nd:YAG crystal with Q-modulation, generating pulses of 8-10 ns duration with maximal energy 1,5 J in each channel. The laser was used to produce interference structures on surfaces of photo-active materials. Two chanels of interferometer laser system make simultaneously Mach-Zehnder interferometer. We intruduce periodical structures (1D and 2D) created on surfa ces of polimers, metals, and DLC type surfaces. In the conclusion, possibile practical applications of manufactured structures are shown.
W artykule przedstawiono eksperymentalnie wytworzone struktury periodyczne w skali mikro, na powierzchni folii amorficznej Fe88Si11B1 o grubości 80 µm. Uzyskiwana w ten sposób struktura nanokrystaliczna w osnowie amorficznej wykazuje doskonałe właściwości magnetyczne, to znaczy małą wartość pola koercji i dużą początkową podatność magnetyczną. Strukturowanie powierzchni stopu uzyskano w wyniku: (1) – bezpośredniej laserowej litografii interferencyjnej, tworząc liniowe wzory o okresie na poziomie kilku mikrometrów; (2) laserowo indukowanych periodycznych struktur powierzchniowych, zwanych potocznie ripples, o okresie bliskim 1 µm. W obu metodach wykorzystano laser Nd:YAG z Q-modulacją i impulsem laserowym o czasie trwania 8 ns oraz fluencji przewyższającej nieznacznie próg ablacji materiału tarczy i mniejszej lub bliskiej progu topnienia materiału tarczy.
EN
The paper presents periodical structures in micro scale, experimentally created on amorphous Fe88Si11B1 foli with thickness of 80 µm. Developed in such a way nanocrystalline structure in amorphous matrix exhibits perfect magnetic properties, namely low value of coercive field and high initial magnetic susceptibility. Surface structuring has been performed as a result of: (1) direct laser interference lithography, creating linear patterns with micrometer level periods, (2) laser induced periodical surface structures, called “ripples” with periods near 1 micrometer. Both methods utilized Q-switched Nd:YAG laser with pulse duration of 8 ns and fluence slightly higher than target ablation threshold and fluence below or near to amorphous target melting threshold.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.