Seminar INFLPR, Joi, 6 Decembrie 2018, ora 11:00, Secţia Laseri, Dr. Crăciun Valentin: "Studiul defectelor structurale induse în filme subţiri de pulsuri laser super-intense"

Seminar INFLPR

Joi, 6 Decembrie 2018, ora 11:00

Secţia Laseri, sala de seminar

Contractul nr. 3N/2018

Proiectul: PN 18 13 01 03/ Cercetări de frontieră privind interacția pulsurilor laser ultraintense cu ținte solide

Faza nr. 2: "Studiul defectelor structurale induse în filme subţiri de pulsuri laser super-intense"

Termen: 15.06.2018

Responsabil fază: Dr. Crăciun Valentin

Prezintă: Dr. Crăciun Valentin

Obiectivul fazei: Investigarea proprietăţilor electrice ale filmelor subţiri conductoare de oxizi depuse prin metoda de ablaţie cu fascicul pulsat de electroni.

Rezumat: În cadrul acestei faze am investigat depunerea de filme de oxizi utilizaţi pentru oglinzile laser cum sunt HfO₂ şi ZrO₂. Pentru depunerea lor am utilizat tehnica ablaţie laser pulsată (PLD) utilizând instalaţia din laborator care are un laser cu ArF ce emite pulsuri de ~25 ns la o lungime de undă de 193 nm. Utilizarea unei lungimi de undă în domeniul UV prezintă un avantaj major pentru ablaţia laser a acestor materiale care au lărgimea benzii interzise mai mare de 5 eV. Filmele au fost depuse pe substraturi de (100) Si sau quartz sintetic plasate pe un port-substrat ce putea fi încălzit până la 800 ºC. Pentru studii comparative ale efectelor iradierii cu laseri cu pulsuri ultra-scurte s-au folosit şi filme depuse prin pulverizarea de radiofrecvenţă asistată cu magnetron şi ALD (atomic layer deposition, depunere de monostraturi atomice). Obiectivele urmărite au fost i) obţinerea de filme de calitate optică înaltă, mai ales prin tehnica PLD; ii) obținerea de filme cu diverse structuri cristaline, morfologie a suprafeţei, densitate şi stoichiometrie iii) înțelegerea mecanismelor prin care apar defecte structurale în urma iradierii laser de foarte mare putere. Tehnicile de investigație utilizate au fost difracția de raze X la incidenţă razantă (GIXRD), reflectivitatea speculară şi difuză a radiaţiei X (XRR, XRDR), spectrometria particulelor retro-împrăștiate Rutherford (RBS), spectroscopia fotoelectronilor excitați cu radiație X (XPS), spectrofotometrie optică. Filmele au fost supuse testelor de iradiere cu 50-100 pulsuri laser de ordinul a 25 fs la fluenţe sub cele de prag de distrugere în Laboratorul LP3 al Universităţii din Marsilia (sistemul ASUR). Investigaţiile structurale şi compoziţionale nu au evidenţiat modificări structurale sau stoichiometrice în filmele iradiate laser. Testele preliminare au evidenţiat că iradierea laser induce modificări în sistemul electronic al materialelor optice. Aceste efecte vor fi investigate impreună cu colegii din Franţa în cadrul unui proiect Laserlab ce a fost recent câştigat.