Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി.പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുള്ള ഒരു ബ്രൗസർ പതിപ്പാണ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക).കൂടാതെ, നിലവിലുള്ള പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് കാണിക്കുന്നു.
ഒരേസമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളുടെ ഒരു കറൗസൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.ഒരേ സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ മുമ്പത്തേതും അടുത്തതും ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ അവസാനത്തെ സ്ലൈഡർ ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
നേരിട്ടുള്ള ലേസർ ഇടപെടൽ (DLIP), ലേസർ-ഇൻഡുസ്ഡ് ആവർത്തന ഉപരിതല ഘടന (LIPSS) എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് വിവിധ മെറ്റീരിയലുകൾക്കായി പ്രവർത്തനപരമായ ഉപരിതലങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.ഉയർന്ന ശരാശരി ലേസർ പവർ ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രക്രിയയുടെ ത്രൂപുട്ട് സാധാരണയായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത്.എന്നിരുന്നാലും, ഇത് താപത്തിന്റെ ശേഖരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഉപരിതല പാറ്റേണിന്റെ പരുക്കനെയും രൂപത്തെയും ബാധിക്കുന്നു.അതിനാൽ, കെട്ടിച്ചമച്ച മൂലകങ്ങളുടെ രൂപഘടനയിൽ അടിവസ്ത്ര താപനിലയുടെ സ്വാധീനം വിശദമായി പഠിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.ഈ പഠനത്തിൽ, ഉരുക്ക് ഉപരിതലം 532 nm-ൽ ps-DLIP ഉപയോഗിച്ച് ലൈൻ-പാറ്റേൺ ചെയ്തു.തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഭൂപ്രകൃതിയിൽ അടിവസ്ത്ര താപനിലയുടെ സ്വാധീനം അന്വേഷിക്കാൻ, താപനില നിയന്ത്രിക്കാൻ ഒരു തപീകരണ പ്ലേറ്റ് ഉപയോഗിച്ചു.250 \(^{\circ }\)С വരെ ചൂടാക്കുന്നത് രൂപപ്പെട്ട ഘടനകളുടെ ആഴത്തിൽ 2.33 മുതൽ 1.06 µm വരെ ഗണ്യമായ കുറവുണ്ടാക്കി.സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ധാന്യങ്ങളുടെ ഓറിയന്റേഷനും ലേസർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഉപരിതല ഓക്‌സിഡേഷനും അനുസരിച്ച് വ്യത്യസ്ത തരം LIPSS ന്റെ രൂപവുമായി ഈ കുറവ് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.ഈ പഠനം അടിവസ്ത്ര താപനിലയുടെ ശക്തമായ പ്രഭാവം കാണിക്കുന്നു, താപ ശേഖരണ ഇഫക്റ്റുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ഉപരിതല ചികിത്സ ഉയർന്ന ശരാശരി ലേസർ ശക്തിയിൽ നടത്തുമ്പോൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
അൾട്രാഷോർട്ട് പൾസ് ലേസർ വികിരണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉപരിതല ചികിത്സാ രീതികൾ, ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രസക്തമായ വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതല ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ് കാരണം ശാസ്ത്രത്തിന്റെയും വ്യവസായത്തിന്റെയും മുൻനിരയിലാണ്.പ്രത്യേകിച്ചും, ലേസർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഇഷ്‌ടാനുസൃത ഉപരിതല പ്രവർത്തനം വ്യാവസായിക മേഖലകളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണിയിലും ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങളിലും 1,2,3 അത്യാധുനികമാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, Vercillo et al.ലേസർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് സൂപ്പർഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള എയ്‌റോസ്‌പേസ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായുള്ള ടൈറ്റാനിയം അലോയ്കളിൽ ആന്റി-ഐസിംഗ് ഗുണങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.Epperlein et al റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിരിക്കുന്നത്, ലേസർ ഉപരിതല ഘടനയിലൂടെ നിർമ്മിക്കുന്ന നാനോസൈസ്ഡ് ഫീച്ചറുകൾ, ബയോഫിലിം വളർച്ചയെയോ സ്റ്റീൽ മാതൃകകളെ തടയുന്നതിനെയോ സ്വാധീനിക്കുമെന്ന്.കൂടാതെ, Guai et al.ഓർഗാനിക് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളും മെച്ചപ്പെടുത്തി.6 അങ്ങനെ, ഉപരിതല പദാർത്ഥത്തിന്റെ നിയന്ത്രിത അബ്ലേഷൻ വഴി ഉയർന്ന മിഴിവുള്ള ഘടനാപരമായ മൂലകങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ലേസർ സ്ട്രക്ചറിംഗ് അനുവദിക്കുന്നു1.
അത്തരം ആനുകാലിക ഉപരിതല ഘടനകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള അനുയോജ്യമായ ലേസർ ഘടനാപരമായ സാങ്കേതികതയാണ് നേരിട്ടുള്ള ലേസർ ഇടപെടൽ രൂപപ്പെടുത്തൽ (DLIP).മൈക്രോമീറ്ററിലും നാനോമീറ്റർ ശ്രേണിയിലും ഉള്ള സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള പാറ്റേൺ ചെയ്ത പ്രതലങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് രണ്ടോ അതിലധികമോ ലേസർ ബീമുകളുടെ ഉപരിതലത്തിന് സമീപമുള്ള ഇടപെടലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് DLIP.ലേസർ രശ്മികളുടെ എണ്ണത്തെയും ധ്രുവീകരണത്തെയും ആശ്രയിച്ച്, DLIP-ന് വൈവിധ്യമാർന്ന ടോപ്പോഗ്രാഫിക് ഉപരിതല ഘടനകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാനും സൃഷ്ടിക്കാനും കഴിയും.DLIP ഘടനകളെ ലേസർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ആവർത്തന ഉപരിതല ഘടനകളുമായി (LIPSS) സംയോജിപ്പിച്ച് സങ്കീർണ്ണമായ ഘടനാപരമായ ശ്രേണി ഉപയോഗിച്ച് ഉപരിതല ഭൂപ്രകൃതി സൃഷ്ടിക്കുക എന്നതാണ് വാഗ്ദാനമായ ഒരു സമീപനം.പ്രകൃതിയിൽ, ഈ ശ്രേണികൾ സിംഗിൾ-സ്കെയിൽ മോഡലുകളേക്കാൾ മികച്ച പ്രകടനം നൽകുന്നുവെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്13.
റേഡിയേഷൻ തീവ്രത വിതരണത്തിന്റെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഉപരിതല മോഡുലേഷന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ LIPSS ഫംഗ്‌ഷൻ ഒരു സ്വയം-ആംപ്ലിഫൈയിംഗ് പ്രക്രിയയ്ക്ക് (പോസിറ്റീവ് ഫീഡ്‌ബാക്ക്) വിധേയമാണ്.പ്രയോഗിച്ച ലേസർ പൾസുകളുടെ എണ്ണം 14, 15, 16 വർദ്ധിക്കുന്നതിനാൽ നാനോറൗനസ് വർദ്ധിക്കുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം. റിഫ്രാക്റ്റഡ്, 15,17,18,19,20,21 എന്നീ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളുമായുള്ള വികിരണം തരംഗത്തിന്റെ ഇടപെടൽ മൂലമാണ് പ്രധാനമായും മോഡുലേഷൻ സംഭവിക്കുന്നത്. ചിതറിക്കിടക്കുന്ന തരംഗ ഘടകങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഉപരിതല പ്ലാസ്മോണുകൾ.LIPSS ന്റെ രൂപീകരണത്തെ പൾസുകളുടെ സമയവും ബാധിക്കുന്നു22,23.പ്രത്യേകിച്ചും, ഉയർന്ന ഉൽപാദനക്ഷമതയുള്ള ഉപരിതല ചികിത്സകൾക്ക് ഉയർന്ന ശരാശരി ലേസർ ശക്തികൾ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാണ്.ഇതിന് സാധാരണയായി ഉയർന്ന ആവർത്തന നിരക്കുകൾ ആവശ്യമാണ്, അതായത് MHz ശ്രേണിയിൽ.തൽഫലമായി, ലേസർ പൾസുകൾ തമ്മിലുള്ള സമയ ദൂരം കുറവാണ്, ഇത് താപ ശേഖരണ ഫലങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു 23, 24, 25, 26. ഈ പ്രഭാവം ഉപരിതല താപനിലയിൽ മൊത്തത്തിലുള്ള വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ലേസർ അബ്ലേഷൻ സമയത്ത് പാറ്റേണിംഗ് മെക്കാനിസത്തെ സാരമായി ബാധിക്കും.
മുമ്പത്തെ കൃതിയിൽ, റുഡെൻകോ et al.ടിസിബിഡിസ് തുടങ്ങിയവർ.സംവഹന ഘടനകളുടെ രൂപീകരണത്തിനുള്ള ഒരു സംവിധാനം ചർച്ചചെയ്യുന്നു, താപ ശേഖരണം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ഇത് കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു19,27.കൂടാതെ, Bauer et al.താപ ശേഖരണത്തിന്റെ നിർണായക അളവ് മൈക്രോൺ ഉപരിതല ഘടനകളുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തുക.ഈ താപ പ്രേരിത ഘടന രൂപീകരണ പ്രക്രിയ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ആവർത്തന നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ പ്രക്രിയയുടെ ഉൽപാദനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമെന്ന് പൊതുവെ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു28.എന്നിരുന്നാലും, ചൂട് സംഭരണത്തിൽ കാര്യമായ വർദ്ധനവില്ലാതെ ഇത് നേടാനാവില്ല.അതിനാൽ, ഒരു മൾട്ടി ലെവൽ ടോപ്പോളജി നൽകുന്ന പ്രോസസ് സ്ട്രാറ്റജികൾ പ്രോസസ് ഗതിവിഗതികളും ഘടന രൂപീകരണവും മാറ്റാതെ ഉയർന്ന ആവർത്തന നിരക്കുകളിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകാൻ കഴിയില്ല.ഇക്കാര്യത്തിൽ, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് താപനില ഡിഎൽഐപി രൂപീകരണ പ്രക്രിയയെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നുവെന്നത് അന്വേഷിക്കേണ്ടത് വളരെ പ്രധാനമാണ്, പ്രത്യേകിച്ചും ഒരേസമയം LIPSS-ന്റെ രൂപീകരണം കാരണം പാളികളുള്ള ഉപരിതല പാറ്റേണുകൾ നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ.
പിഎസ് പൾസുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ ഡിഎൽഐപി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുമ്പോൾ തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഉപരിതല ഭൂപ്രകൃതിയിൽ അടിവസ്ത്ര താപനിലയുടെ സ്വാധീനം വിലയിരുത്തുക എന്നതായിരുന്നു ഈ പഠനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം.ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത്, സാമ്പിൾ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ താപനില ഒരു ഹീറ്റിംഗ് പ്ലേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് 250 \(^\circ\)C ആയി ഉയർത്തി.തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഉപരിതല ഘടനകൾ കോൺഫോക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പി, സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി, ഊർജ്ജ-വിതരണ എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചാണ്.
പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ആദ്യ പരമ്പരയിൽ, 4.5 µm എന്ന സ്പേഷ്യൽ കാലയളവും \(T_{\mathrm {s}}\) 21 \(^{\circ എന്ന സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് താപനിലയും ഉള്ള രണ്ട്-ബീം DLIP കോൺഫിഗറേഷൻ ഉപയോഗിച്ചാണ് സ്റ്റീൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പ്രോസസ്സ് ചെയ്തത്. }\)C, ഇനി മുതൽ "ചൂടാക്കാത്ത" ഉപരിതലം എന്ന് പരാമർശിക്കുന്നു.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, പൾസ് ഓവർലാപ്പ് \(o_{\mathrm {p}}\) എന്നത് സ്പോട്ട് സൈസ് ഫംഗ്‌ഷൻ എന്ന നിലയിൽ രണ്ട് പൾസുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരമാണ്.ഇത് 99.0% (ഒരു സ്ഥാനത്തിന് 100 പൾസ്) മുതൽ 99.67% (ഒരു സ്ഥാനത്തിന് 300 പൾസ്) വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും, ഒരു പീക്ക് എനർജി ഡെൻസിറ്റി \(\Phi _\mathrm {p}\) = 0.5 J/cm\(^2\) (ഇടപെടലുകളില്ലാതെ ഒരു ഗാസിയൻ തത്തുല്യത്തിന്) ഒരു ആവർത്തന ആവൃത്തി f = 200 kHz എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചു.ലേസർ ബീമിന്റെ ധ്രുവീകരണത്തിന്റെ ദിശ പൊസിഷനിംഗ് ടേബിളിന്റെ (ചിത്രം 1 എ) ചലനത്തിന് സമാന്തരമാണ്, ഇത് രണ്ട്-ബീം ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ സൃഷ്ടിച്ച ലീനിയർ ജ്യാമിതിയുടെ ദിശയ്ക്ക് സമാന്തരമാണ്.സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് (എസ്ഇഎം) ഉപയോഗിച്ച് ലഭിച്ച ഘടനകളുടെ പ്രതിനിധി ചിത്രങ്ങൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.1എ-സി.ടോപ്പോഗ്രാഫിയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ SEM ഇമേജുകളുടെ വിശകലനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നതിനായി, വിലയിരുത്തപ്പെടുന്ന ഘടനകളിൽ ഫ്യൂറിയർ ട്രാൻസ്ഫോർമുകൾ (FFTs, ഇരുണ്ട ഇൻസെറ്റുകളിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു) നടത്തി.എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന DLIP ജ്യാമിതി 4.5 µm സ്പേഷ്യൽ കാലയളവിൽ ദൃശ്യമാണ്.
കേസിൽ \(o_{\mathrm {p}}\) = 99.0% ചിത്രം ഇരുണ്ട ഭാഗത്ത്.1a, ഇടപെടൽ പരമാവധി സ്ഥാനത്തിന് അനുസൃതമായി, ചെറിയ സമാന്തര ഘടനകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഗ്രോവുകൾ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും.നാനോപാർട്ടിക്കിൾ പോലുള്ള ഭൂപ്രകൃതിയിൽ പൊതിഞ്ഞ തിളക്കമുള്ള ബാൻഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് അവ മാറിമാറി വരുന്നു.കാരണം തോപ്പുകൾക്കിടയിലുള്ള സമാന്തര ഘടന ലേസർ ബീമിന്റെ ധ്രുവീകരണത്തിന് ലംബമായി കാണപ്പെടുന്നു കൂടാതെ \(\Lambda _{\mathrm {LSFL-I}}\) 418\(\pm 65\) nm, ചെറുതായി ലേസറിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തേക്കാൾ കുറവാണ് \(\lambda\) (532 nm) കുറഞ്ഞ സ്പേഷ്യൽ ഫ്രീക്വൻസി (LSFL-I)15,18 ഉള്ള LIPSS എന്ന് വിളിക്കാം.LSFL-I FFT-ൽ s-ടൈപ്പ് സിഗ്നൽ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു സിഗ്നൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, "s" സ്കാറ്ററിംഗ്15,20.അതിനാൽ, സിഗ്നൽ ശക്തമായ കേന്ദ്ര ലംബ ഘടകത്തിന് ലംബമാണ്, അത് DLIP ഘടന (\(\Lambda _{\mathrm {DLIP}}\) \(\ approx\) 4.5 µm) വഴി ജനറേറ്റുചെയ്യുന്നു.FFT ഇമേജിലെ DLIP പാറ്റേണിന്റെ രേഖീയ ഘടന സൃഷ്ടിച്ച സിഗ്നലിനെ "DLIP-type" എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
DLIP ഉപയോഗിച്ച് സൃഷ്ടിച്ച ഉപരിതല ഘടനകളുടെ SEM ചിത്രങ്ങൾ.പീക്ക് എനർജി ഡെൻസിറ്റി \(\Phi _\mathrm {p}\) = 0.5 J/cm\(^2\) (ഒരു നോയിസ് ഗൗസിയൻ തത്തുല്യത്തിന്) ആവർത്തന നിരക്ക് f = 200 kHz ആണ്.ചിത്രങ്ങൾ സാമ്പിൾ താപനില, ധ്രുവീകരണം, ഓവർലേ എന്നിവ കാണിക്കുന്നു.പ്രാദേശികവൽക്കരണ ഘട്ടത്തിന്റെ ചലനം (a) ൽ ഒരു കറുത്ത അമ്പടയാളം കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.ബ്ലാക്ക് ഇൻസെറ്റ് 37.25\(\times\)37.25 µm SEM ഇമേജിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച അനുബന്ധ FFT കാണിക്കുന്നു (വേവ് വെക്റ്റർ \(\vec {k}\cdot (2\pi )^ {-1}\) = 200 ആകുന്നത് വരെ കാണിക്കുന്നു nm).പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ ഓരോ ചിത്രത്തിലും സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
ചിത്രം 1-ലേക്ക് കൂടുതൽ നോക്കുമ്പോൾ, \(o_{\mathrm {p}}\) ഓവർലാപ്പ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സിഗ്മോയിഡ് സിഗ്നൽ FFT-യുടെ x-ആക്സിസിലേക്ക് കൂടുതൽ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത് കാണാം.ബാക്കിയുള്ള LSFL-I കൂടുതൽ സമാന്തരമായിരിക്കും.കൂടാതെ, എസ്-ടൈപ്പ് സിഗ്നലിന്റെ ആപേക്ഷിക തീവ്രത കുറയുകയും ഡിഎൽഐപി-ടൈപ്പ് സിഗ്നലിന്റെ തീവ്രത വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്തു.കൂടുതൽ ഓവർലാപ്പുള്ള ട്രെഞ്ചുകൾ കൂടുതലായി ഉച്ചരിക്കുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം.കൂടാതെ, തരം s-നും മധ്യത്തിനും ഇടയിലുള്ള x-ആക്സിസ് സിഗ്നൽ LSFL-I-ന്റെ അതേ ഓറിയന്റേഷനുള്ള ഒരു ഘടനയിൽ നിന്നായിരിക്കണം (\(\Lambda _\mathrm {b}\) \(\ഏകദേശം \ ) 1.4 ± 0.2 µm) ചിത്രം 1c ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ).അതിനാൽ, അവയുടെ രൂപീകരണം കിടങ്ങിന്റെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള കുഴികളുടെ മാതൃകയാണെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു.ഓർഡിനേറ്റിന്റെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണിയിലും (വലിയ തരംഗ നമ്പർ) പുതിയ ഫീച്ചർ ദൃശ്യമാകുന്നു.ട്രെഞ്ചിന്റെ ചരിവുകളിലെ സമാന്തര തരംഗങ്ങളിൽ നിന്നാണ് സിഗ്നൽ വരുന്നത്, മിക്കവാറും സംഭവത്തിന്റെ ഇടപെടൽ മൂലവും ചരിവുകളിൽ മുന്നിലേക്ക് പ്രതിഫലിക്കുന്ന പ്രകാശവും കാരണമാകാം9,14.താഴെപ്പറയുന്നവയിൽ, ഈ തരംഗങ്ങളെ LSFL \ (_ \ mathrm {edge} \), അവയുടെ സിഗ്നലുകൾ – തരം -s \ (_ {\mathrm {p)) \) സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
അടുത്ത പരീക്ഷണത്തിൽ, സാമ്പിളിന്റെ താപനില "ചൂടായ" ഉപരിതലത്തിൽ 250 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിലേക്ക് ഉയർത്തി.മുമ്പത്തെ വിഭാഗത്തിൽ (ചിത്രം 1a-1c) സൂചിപ്പിച്ച പരീക്ഷണങ്ങളുടെ അതേ പ്രോസസ്സിംഗ് തന്ത്രം അനുസരിച്ചാണ് ഘടനാനിർമ്മാണം നടത്തിയത്.SEM ഇമേജുകൾ ചിത്രം 1d-f-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഭൂപ്രകൃതിയെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു.സാമ്പിൾ 250 C ലേക്ക് ചൂടാക്കുന്നത് LSFL ന്റെ രൂപത്തിൽ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു, ഇതിന്റെ ദിശ ലേസർ ധ്രുവീകരണത്തിന് സമാന്തരമാണ്.ഈ ഘടനകളെ LSFL-II എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കാം കൂടാതെ 247 ± 35 nm ന്റെ സ്പേഷ്യൽ കാലയളവ് \(\Lambda _\mathrm {LSFL-II}\) ഉണ്ട്.ഉയർന്ന മോഡ് ഫ്രീക്വൻസി കാരണം LSFL-II സിഗ്നൽ FFT-യിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കില്ല.\(o_{\mathrm {p}}\) 99.0 ൽ നിന്ന് 99.67\(\%\) ആയി (ചിത്രം 1d–e) വർദ്ധിച്ചതിനാൽ, ബ്രൈറ്റ് ബാൻഡ് മേഖലയുടെ വീതി വർദ്ധിച്ചു, ഇത് ഒരു DLIP സിഗ്നലിന്റെ രൂപത്തിലേക്ക് നയിച്ചു. ഉയർന്ന ആവൃത്തികളേക്കാൾ കൂടുതൽ.തരംഗസംഖ്യകൾ (താഴ്ന്ന ആവൃത്തികൾ) അങ്ങനെ FFT യുടെ മധ്യഭാഗത്തേക്ക് മാറുന്നു.ചിത്രം 1d ലെ കുഴികളുടെ വരികൾ LSFL-I22,27 ന് ലംബമായി രൂപപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഗ്രോവുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നതിന്റെ മുൻഗാമികളായിരിക്കാം.കൂടാതെ, LSFL-II നീളം കുറഞ്ഞതും ക്രമരഹിതമായ ആകൃതിയിലുള്ളതുമായി കാണപ്പെടുന്നു.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ നാനോഗ്രേൻ രൂപഘടനയുള്ള ബ്രൈറ്റ് ബാൻഡുകളുടെ ശരാശരി വലിപ്പം ചെറുതാണെന്നതും ശ്രദ്ധിക്കുക.കൂടാതെ, ഈ നാനോകണങ്ങളുടെ വലിപ്പം വിതരണം ചൂടാക്കാതെയുള്ളതിനേക്കാൾ കുറവ് ചിതറിക്കിടക്കുന്നതായി (അല്ലെങ്കിൽ കണികകളുടെ സംയോജനത്തിലേക്ക് നയിച്ചു) കുറഞ്ഞു.ഗുണപരമായി, യഥാക്രമം 1a, d അല്ലെങ്കിൽ b, e എന്നീ കണക്കുകൾ താരതമ്യം ചെയ്തുകൊണ്ട് ഇത് വിലയിരുത്താവുന്നതാണ്.
ഓവർലാപ്പ് \(o_{\mathrm {p}}\) 99.67% (ചിത്രം 1f) ആയി വർദ്ധിച്ചതിനാൽ, വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന വ്യക്തമായ ചാലുകൾ കാരണം ഒരു പ്രത്യേക ഭൂപ്രകൃതി ക്രമേണ ഉയർന്നുവന്നു.എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഗ്രോവുകൾ ചിത്രം 1c-ൽ ഉള്ളതിനേക്കാൾ ക്രമം കുറഞ്ഞതും ആഴം കുറഞ്ഞതുമാണ്.ചിത്രത്തിന്റെ വെളിച്ചവും ഇരുണ്ട ഭാഗങ്ങളും തമ്മിലുള്ള കുറഞ്ഞ വ്യത്യാസം ഗുണനിലവാരത്തിൽ കാണിക്കുന്നു.c-ലെ FFT-യെ അപേക്ഷിച്ച് ചിത്രം 1f-ലെ FFT ഓർഡിനേറ്റിന്റെ ദുർബലവും ചിതറിക്കിടക്കുന്നതുമായ സിഗ്നൽ ഈ ഫലങ്ങൾ കൂടുതൽ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.കണക്കുകൾ 1b, e എന്നിവ താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ ചൂടാകുന്നതിൽ ചെറിയ സ്‌ട്രൈയും പ്രകടമായിരുന്നു, ഇത് പിന്നീട് കൺഫോക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പി വഴി സ്ഥിരീകരിച്ചു.
മുമ്പത്തെ പരീക്ഷണത്തിന് പുറമേ, ലേസർ ബീമിന്റെ ധ്രുവീകരണം 90 \(^{\circ}\) കറക്കി, ഇത് പൊസിഷനിംഗ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിലേക്ക് ലംബമായി ധ്രുവീകരണ ദിശ നീങ്ങുന്നതിന് കാരണമായി.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.2a-c ഘടന രൂപീകരണത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, \(o_{\mathrm {p}}\) = 99.0% ചൂടാക്കാത്ത (a), ചൂടാക്കിയ (b), ചൂടാക്കിയ 90\(^{\ circ }\ ) – കേസ് കറങ്ങുന്ന ധ്രുവീകരണം (സി).ഘടനകളുടെ നാനോടോഗ്രാഫി ദൃശ്യവൽക്കരിക്കുന്നതിന്, നിറമുള്ള ചതുരങ്ങളാൽ അടയാളപ്പെടുത്തിയ പ്രദേശങ്ങൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.2d, വലുതാക്കിയ സ്കെയിലിൽ.
DLIP ഉപയോഗിച്ച് സൃഷ്ടിച്ച ഉപരിതല ഘടനകളുടെ SEM ചിത്രങ്ങൾ.പ്രക്രിയയുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ ചിത്രം 1-ൽ ഉള്ളത് പോലെയാണ്.ചിത്രം സാമ്പിൾ താപനില \(T_s\), ധ്രുവീകരണവും പൾസ് ഓവർലാപ്പും കാണിക്കുന്നു \(o_\mathrm {p}\).ബ്ലാക്ക് ഇൻസെറ്റ് വീണ്ടും അനുബന്ധ ഫോറിയർ പരിവർത്തനം കാണിക്കുന്നു.(d)-(i) എന്നതിലെ ചിത്രങ്ങൾ (a)-(c) എന്നതിലെ അടയാളപ്പെടുത്തിയ പ്രദേശങ്ങളുടെ മാഗ്നിഫിക്കേഷനാണ്.
ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ചിത്രം 2b,c യുടെ ഇരുണ്ട പ്രദേശങ്ങളിലെ ഘടനകൾ ധ്രുവീകരണ സെൻസിറ്റീവ് ആണെന്നും അതിനാൽ LSFL-II14, 20, 29, 30 എന്ന് ലേബൽ ചെയ്തിരിക്കുന്നതായും കാണാൻ കഴിയും. Fig. 2g, i), ഇത് അനുബന്ധ FFT-യിലെ s-ടൈപ്പ് സിഗ്നലിന്റെ ഓറിയന്റേഷനിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും.LSFL-I കാലയളവിന്റെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് b കാലയളവിനെ അപേക്ഷിച്ച് വലുതായി കാണപ്പെടുന്നു, കൂടുതൽ വ്യാപകമായ s-ടൈപ്പ് സിഗ്നൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ അതിന്റെ ശ്രേണി ചിത്രം 2c-ൽ ചെറിയ കാലയളവുകളിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.അങ്ങനെ, ഇനിപ്പറയുന്ന LSFL സ്പേഷ്യൽ കാലയളവ് വ്യത്യസ്ത ചൂടാക്കൽ താപനിലകളിൽ സാമ്പിളിൽ കാണാൻ കഴിയും: \(\Lambda _{\mathrm {LSFL-I}}\) = 418\(\pm 65\) nm at 21 ^{ \circ }\ )C (ചിത്രം 2a), \(\Lambda _{\mathrm {LSFL-I}}\) = 445\(~\pm\) 67 nm ഒപ്പം \(\Lambda _{\mathrm {LSFL-II }} \) = 247 ± 35 എൻഎം 250 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ (ചിത്രം 2 ബി) s ധ്രുവീകരണത്തിന്.നേരെമറിച്ച്, p-പോളറൈസേഷന്റെയും 250 \(^{\circ }\)Cയുടെയും സ്പേഷ്യൽ കാലയളവ് \(\Lambda _{\mathrm {LSFL-I))\) = 390\(\pm 55\ ) nm, \(\ Lambda_{\mathrm{LSFL-II}}\) = 265±35 nm (ചിത്രം 2c).
ശ്രദ്ധേയമായി, സാമ്പിൾ താപനില വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, ഉപരിതല രൂപഘടനയ്ക്ക് (i) LSFL-I ഘടകങ്ങൾ മാത്രമുള്ള ഒരു ഉപരിതലവും (ii) LSFL-II കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ ഒരു പ്രദേശവും ഉൾപ്പെടെ രണ്ട് അതിരുകൾക്കുമിടയിൽ മാറാൻ കഴിയുമെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.ലോഹ പ്രതലങ്ങളിൽ ഈ പ്രത്യേക തരം LIPSS രൂപപ്പെടുന്നത് ഉപരിതല ഓക്സൈഡ് പാളികളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഊർജ്ജ വിതരണ എക്സ്-റേ വിശകലനം (EDX) നടത്തി.ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ പട്ടിക 1 സംഗ്രഹിക്കുന്നു.പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത സാമ്പിളിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ കുറഞ്ഞത് നാല് സ്പെക്ട്രകളെങ്കിലും കണക്കാക്കിയാണ് ഓരോ നിർണ്ണയവും നടത്തുന്നത്.വ്യത്യസ്ത സാമ്പിൾ താപനില \(T_\mathrm{s}\) ഘടനാരഹിതമോ ഘടനാപരമായതോ ആയ പ്രദേശങ്ങൾ അടങ്ങിയ സാമ്പിൾ ഉപരിതലത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത സ്ഥാനങ്ങളിലാണ് അളവുകൾ നടത്തുന്നത്.EDX വിശകലനത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോൺ നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ആഴത്തിൽ, ചികിത്സിച്ച ഉരുകിയ പ്രദേശത്തിന് നേരിട്ട് താഴെയുള്ള ആഴത്തിലുള്ള ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാത്ത പാളികളെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങളും അളവുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, ഓക്സിജന്റെ അളവ് കണക്കാക്കാനുള്ള കഴിവിൽ EDX പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, അതിനാൽ ഇവിടെയുള്ള ഈ മൂല്യങ്ങൾക്ക് ഒരു ഗുണപരമായ വിലയിരുത്തൽ മാത്രമേ നൽകാൻ കഴിയൂ.
സാമ്പിളുകളുടെ ചികിത്സിക്കാത്ത ഭാഗങ്ങൾ എല്ലാ പ്രവർത്തന താപനിലയിലും കാര്യമായ അളവിൽ ഓക്സിജൻ കാണിക്കുന്നില്ല.ലേസർ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം, എല്ലാ കേസുകളിലും ഓക്സിജന്റെ അളവ് വർദ്ധിച്ചു.ചികിത്സിക്കാത്ത രണ്ട് സാമ്പിളുകൾ തമ്മിലുള്ള മൂലക ഘടനയിലെ വ്യത്യാസം വാണിജ്യ സ്റ്റീൽ സാമ്പിളുകൾക്ക് പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെയായിരുന്നു, കൂടാതെ ഹൈഡ്രോകാർബൺ മലിനീകരണം കാരണം AISI 304 സ്റ്റീലിനായുള്ള നിർമ്മാതാവിന്റെ ഡാറ്റ ഷീറ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഗണ്യമായ ഉയർന്ന കാർബൺ മൂല്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.
ഗ്രോവ് അബ്ലേഷൻ ഡെപ്ത് കുറയുന്നതിനും LSFL-I ൽ നിന്ന് LSFL-II ലേക്ക് മാറുന്നതിനും സാധ്യമായ കാരണങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ്, പവർ സ്പെക്ട്രൽ ഡെൻസിറ്റിയും (PSD) ഉയരം പ്രൊഫൈലുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
(i) ഉപരിതലത്തിന്റെ അർദ്ധ-ദ്വിമാന നോർമലൈസ്ഡ് പവർ സ്പെക്ട്രൽ ഡെൻസിറ്റി (Q2D-PSD) SEM ഇമേജുകളായി ചിത്രം 1, 2 എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 1, 2. PSD നോർമലൈസ് ചെയ്തതിനാൽ, സം സിഗ്നലിൽ കുറവുണ്ടായിരിക്കണം സ്ഥിരമായ ഭാഗത്തിന്റെ (k \(\le\) 0.7 µm\(^{-1}\), കാണിച്ചിട്ടില്ല) വർദ്ധനയായി മനസ്സിലാക്കുന്നു, അതായത് സുഗമത.(ii) ബന്ധപ്പെട്ട ശരാശരി ഉപരിതല ഉയരം പ്രൊഫൈൽ.സാമ്പിൾ താപനില \(T_s\), ഓവർലാപ്പ് \(o_{\mathrm {p}}\), പൊസിഷനിംഗ് പ്ലാറ്റ്ഫോം ചലനത്തിന്റെ ഓറിയന്റേഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ലേസർ ധ്രുവീകരണം E എന്നിവ എല്ലാ പ്ലോട്ടുകളിലും കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
SEM ഇമേജുകളുടെ മതിപ്പ് കണക്കാക്കാൻ, x അല്ലെങ്കിൽ y ദിശയിലുള്ള എല്ലാ ഏകമാന (1D) പവർ സ്പെക്ട്രൽ ഡെൻസിറ്റികളും (PSD-കൾ) ശരാശരി കണക്കാക്കി ഓരോ പാരാമീറ്ററിനും കുറഞ്ഞത് മൂന്ന് SEM ഇമേജുകളിൽ നിന്ന് ഒരു ശരാശരി നോർമലൈസ്ഡ് പവർ സ്പെക്ട്രം ജനറേറ്റ് ചെയ്തു.സിഗ്നലിന്റെ ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്റും സ്പെക്ട്രത്തിലേക്കുള്ള അതിന്റെ ആപേക്ഷിക സംഭാവനയും കാണിക്കുന്ന അനുബന്ധ ഗ്രാഫ് ചിത്രം 3i-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.3ia, c, e, DLIP കൊടുമുടി \(k_{\mathrm {DLIP}}~=~2\pi\) (4.5 µm)\(^{-1}\) = 1.4 µm \ (^{- 1}\) അല്ലെങ്കിൽ ഓവർലാപ്പ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് അനുബന്ധ ഉയർന്ന ഹാർമോണിക്സ് \(o_{\mathrm {p))\).അടിസ്ഥാന വ്യാപ്തിയിലെ വർദ്ധനവ് LRIB ഘടനയുടെ ശക്തമായ വികസനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.ചരിവിന്റെ കുത്തനെയുള്ളതനുസരിച്ച് ഉയർന്ന ഹാർമോണിക്സിന്റെ വ്യാപ്തി വർദ്ധിക്കുന്നു.പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന കേസുകൾ എന്ന നിലയിൽ ദീർഘചതുരാകൃതിയിലുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക്, ഏകദേശ കണക്കിന് ഏറ്റവും വലിയ ആവൃത്തികൾ ആവശ്യമാണ്.അതിനാൽ, PSD-യിലെ ഏകദേശം 1.4 µm\(^{-1}\) ഉയരവും അനുബന്ധ ഹാർമോണിക്‌സും ഗ്രോവിന്റെ ആകൃതിയുടെ ഗുണനിലവാര പാരാമീറ്ററുകളായി ഉപയോഗിക്കാം.
നേരെമറിച്ച്, ചിത്രം 3(i)b,d,f-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ചൂടാക്കിയ സാമ്പിളിന്റെ PSD, ബന്ധപ്പെട്ട ഹാർമോണിക്സിൽ കുറഞ്ഞ സിഗ്നൽ ഉള്ള ദുർബലവും വിശാലവുമായ കൊടുമുടികൾ കാണിക്കുന്നു.കൂടാതെ, അത്തിപ്പഴത്തിൽ.രണ്ടാമത്തെ ഹാർമോണിക് സിഗ്നൽ അടിസ്ഥാന സിഗ്നലിനേക്കാൾ കൂടുതലാണെന്ന് 3(i)f കാണിക്കുന്നു.ഇത് ചൂടാക്കിയ സാമ്പിളിന്റെ കൂടുതൽ ക്രമരഹിതവും കുറഞ്ഞതുമായ DLIP ഘടനയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു ( \(T_s\) = 21\(^\circ\)C യുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ).മറ്റൊരു സവിശേഷത, ഓവർലാപ്പ് \(o_{\mathrm {p}}\) വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന LSFL-I സിഗ്നൽ ചെറിയ വേവ്നമ്പറിലേക്ക് മാറുന്നു (ദൈർഘ്യമേറിയ കാലയളവ്).ഡിഎൽഐപി മോഡിന്റെ അരികുകളുടെ വർദ്ധിച്ച കുത്തനെയുള്ളതും സംഭവങ്ങളുടെ കോണിലെ അനുബന്ധ പ്രാദേശിക വർദ്ധനവും ഇത് വിശദീകരിക്കാം14,33.ഈ പ്രവണതയെ തുടർന്ന്, LSFL-I സിഗ്നലിന്റെ വിപുലീകരണവും വിശദീകരിക്കാം.കുത്തനെയുള്ള ചരിവുകൾക്ക് പുറമേ, DLIP ഘടനയുടെ ശിഖരങ്ങൾക്ക് താഴെയും മുകളിലുമായി പരന്ന പ്രദേശങ്ങളും ഉണ്ട്, ഇത് LSFL-I കാലഘട്ടങ്ങളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണിയെ അനുവദിക്കുന്നു.വളരെ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കൾക്ക്, LSFL-I കാലയളവ് സാധാരണയായി കണക്കാക്കുന്നത്:
ഇവിടെ \(\theta\) സംഭവങ്ങളുടെ കോണാണ്, കൂടാതെ സബ്സ്ക്രിപ്റ്റുകൾ s, p എന്നിവ വ്യത്യസ്ത ധ്രുവീകരണങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു33.
ചിത്രം 4-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, DLIP സജ്ജീകരണത്തിനായുള്ള സംഭവവികാസത്തിന്റെ തലം സാധാരണയായി പൊസിഷനിംഗ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിന്റെ ചലനത്തിന് ലംബമായിരിക്കുക എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ് (മെറ്റീരിയലുകളും രീതികളും വിഭാഗം കാണുക).അതിനാൽ, എസ്-ധ്രുവീകരണം, ഒരു ചട്ടം പോലെ, ഘട്ടത്തിന്റെ ചലനത്തിന് സമാന്തരമാണ്, പി-ധ്രുവീകരണം അതിന് ലംബമാണ്.സമവാക്യം അനുസരിച്ച്.(1), s-പോളറൈസേഷനായി, ചെറിയ തരംഗസംഖ്യകളിലേക്ക് LSFL-I സിഗ്നലിന്റെ ഒരു വ്യാപനവും മാറ്റവും പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.ട്രെഞ്ചിന്റെ ആഴം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് \(\theta\) കോണീയ ശ്രേണി \(\theta \pm \delta \theta\) വർദ്ധിക്കുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം.ചിത്രം 3ia,c,e ലെ LSFL-I കൊടുമുടികൾ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഇത് കാണാൻ കഴിയും.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച്.1c, LSFL\(_\mathrm {edge}\) ചിത്രത്തിലെ അനുബന്ധ PSD-യിലും ദൃശ്യമാണ്.3ie.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.3ig,h പി-പോളറൈസേഷനുള്ള PSD കാണിക്കുന്നു.ചൂടാക്കിയതും ചൂടാക്കാത്തതുമായ സാമ്പിളുകൾക്കിടയിൽ DLIP കൊടുമുടികളിലെ വ്യത്യാസം കൂടുതൽ പ്രകടമാണ്.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, LSFL-I-ൽ നിന്നുള്ള സിഗ്നൽ DLIP കൊടുമുടിയുടെ ഉയർന്ന ഹാർമോണിക്സുമായി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നു, ഇത് ലേസിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് സമീപമുള്ള സിഗ്നലിലേക്ക് ചേർക്കുന്നു.
ഫലങ്ങൾ കൂടുതൽ വിശദമായി ചർച്ച ചെയ്യാൻ, ചിത്രം 3ii-ൽ വിവിധ ഊഷ്മാവിൽ DLIP ലീനിയർ ഹൈറ്റ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷന്റെ പൾസുകൾ തമ്മിലുള്ള ഘടനാപരമായ ആഴവും ഓവർലാപ്പും കാണിക്കുന്നു.DLIP ഘടനയുടെ മധ്യഭാഗത്ത് ചുറ്റുമുള്ള പത്ത് വ്യക്തിഗത ലംബ ഉയരം പ്രൊഫൈലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉപരിതലത്തിന്റെ ലംബമായ ഉയരം പ്രൊഫൈൽ ലഭിച്ചു.ഓരോ പ്രയോഗിച്ച താപനിലയ്ക്കും, വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പൾസ് ഓവർലാപ്പിനൊപ്പം ഘടനയുടെ ആഴം വർദ്ധിക്കുന്നു.ചൂടാക്കിയ സാമ്പിളിന്റെ പ്രൊഫൈൽ s-പോളറൈസേഷനായി 0.87 µm ഉം p-പോളറൈസേഷനായി 1.06 µm ഉം ശരാശരി പീക്ക്-ടു-പീക്ക് (pvp) മൂല്യങ്ങളുള്ള ഗ്രോവുകൾ കാണിക്കുന്നു.ഇതിനു വിപരീതമായി, ചൂടാക്കാത്ത സാമ്പിളിന്റെ s-പോളറൈസേഷനും p-പോളറൈസേഷനും യഥാക്രമം 1.75 µm, 2.33 µm എന്നിവയുടെ pvp കാണിക്കുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിലെ ഉയരം പ്രൊഫൈലിൽ അനുബന്ധ pvp ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.3iiഓരോ പിവിപി ശരാശരിയും എട്ട് ഒറ്റ പിവിപികൾ കണക്കാക്കിയാണ് കണക്കാക്കുന്നത്.
കൂടാതെ, അത്തിപ്പഴത്തിൽ.3iig,h പൊസിഷനിംഗ് സിസ്റ്റത്തിനും ഗ്രോവ് ചലനത്തിനും ലംബമായി പി-പോളറൈസേഷൻ ഉയരം വിതരണം കാണിക്കുന്നു.1.75 µm പിവിപിയിലെ എസ്-ധ്രുവീകരണവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 2.33 µm-ൽ അല്പം ഉയർന്ന പിവിപി ലഭിക്കുന്നതിനാൽ പി-പോളറൈസേഷന്റെ ദിശ ഗ്രോവിന്റെ ആഴത്തിൽ നല്ല സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.ഇത് പൊസിഷനിംഗ് പ്ലാറ്റ്ഫോം സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഗ്രോവുകളോടും ചലനങ്ങളോടും യോജിക്കുന്നു.പി-പോളറൈസേഷന്റെ കാര്യവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ s-ധ്രുവീകരണത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ ഒരു ചെറിയ ഘടനയാൽ ഈ പ്രഭാവം ഉണ്ടാകാം (ചിത്രം 2f,h കാണുക), അത് അടുത്ത വിഭാഗത്തിൽ കൂടുതൽ ചർച്ചചെയ്യും.
ചൂടായ സാമ്പിളുകളുടെ കാര്യത്തിൽ പ്രധാന LIPS ക്ലാസിലെ (LSFL-I മുതൽ LSFL-II വരെ) മാറ്റം മൂലം ഗ്രോവ് ഡെപ്ത് കുറയുന്നത് വിശദീകരിക്കുക എന്നതാണ് ചർച്ചയുടെ ലക്ഷ്യം.അതിനാൽ ഇനിപ്പറയുന്ന ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക:
ആദ്യ ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകാൻ, അബ്ലേഷൻ കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഉത്തരവാദിത്തമുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.സാധാരണ സംഭവങ്ങളിൽ ഒരൊറ്റ പൾസിന്, അബ്ലേഷൻ ഡെപ്ത് ഇപ്രകാരം വിവരിക്കാം:
ഇവിടെ \(\delta _{\mathrm {E}}\) എന്നത് ഊർജ്ജത്തിന്റെ നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ഡെപ്ത് ആണ്, \(\Phi\) ഒപ്പം \(\Phi _{\mathrm {th}}\) ആണ് ആഗിരണ ഒഴുക്കും അബ്ലേഷൻ ഫ്ലൂയൻസും പരിധി, യഥാക്രമം34.
ഗണിതശാസ്‌ത്രപരമായി, ഊർജ തുളച്ചുകയറലിന്റെ ആഴം അബ്ലേഷന്റെ ആഴത്തിൽ ഗുണനഫലം നൽകുന്നു, അതേസമയം ഊർജത്തിലെ മാറ്റത്തിന് ലോഗരിഥമിക് ഫലമുണ്ട്.അതിനാൽ ഫ്ലൂയൻസ് മാറ്റങ്ങൾ \(\Delta z\) \(\Phi ~\gg ~\Phi _{\mathrm {th}}\) വരെ ബാധിക്കില്ല.എന്നിരുന്നാലും, ശക്തമായ ഓക്സിഡേഷൻ (ഉദാഹരണത്തിന്, ക്രോമിയം ഓക്സൈഡിന്റെ രൂപീകരണം കാരണം) Cr-Cr ബോണ്ടുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ശക്തമായ Cr-O35 ബോണ്ടുകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, അതുവഴി അബ്ലേഷൻ പരിധി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.തത്ഫലമായി, \(\Phi ~\gg ~\Phi _{\mathrm {th}}\) ഇനി തൃപ്തികരമല്ല, ഇത് ഊർജ്ജ പ്രവാഹ സാന്ദ്രത കുറയുന്നതോടെ അബ്ലേഷൻ ഡെപ്ത് അതിവേഗം കുറയുന്നു.കൂടാതെ, ഓക്സിഡേഷൻ നിലയും LSFL-II കാലഘട്ടവും തമ്മിലുള്ള ഒരു പരസ്പരബന്ധം അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് നാനോസ്ട്രക്ചറിലെ തന്നെ മാറ്റങ്ങളാലും ഉപരിതല ഓക്സിഡേഷൻ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഉപരിതലത്തിന്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളാലും വിശദീകരിക്കാം.അതിനാൽ, ഘടനാപരമായ കാലഘട്ടവും ഓക്സൈഡ് പാളിയുടെ കനവും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ സങ്കീർണ്ണമായ ചലനാത്മകത മൂലമാണ് ആഗിരണം ഫ്ലൂയൻസ് \(\Phi\) കൃത്യമായ ഉപരിതല വിതരണം.കാലയളവിനെ ആശ്രയിച്ച്, ഫീൽഡിലെ കുത്തനെ വർദ്ധനവ്, ഉപരിതല പ്ലാസ്മോണുകളുടെ ആവേശം, അസാധാരണമായ പ്രകാശ കൈമാറ്റം അല്ലെങ്കിൽ ചിതറിക്കൽ എന്നിവ കാരണം ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജ പ്രവാഹത്തിന്റെ വിതരണത്തെ നാനോസ്ട്രക്ചർ ശക്തമായി സ്വാധീനിക്കുന്നു.അതിനാൽ, \(\Phi\) ഉപരിതലത്തിന് സമീപം ശക്തമായി അസമമാണ്, കൂടാതെ \(\ഡെൽറ്റ _ {E}\) ഒരു ആഗിരണ ഗുണകം ഉപയോഗിച്ച് ഇനി സാധ്യമല്ല \(\alpha = \delta _{\mathrm {opt}} ^ { -1} \ approx \delta _{\mathrm {E}}^{-1}\) മുഴുവൻ ഉപരിതലത്തിന് സമീപമുള്ള വോളിയത്തിന്.ഓക്സൈഡ് ഫിലിമിന്റെ കനം ദൃഢീകരണ സമയത്തെ [26] ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, നാമകരണ പ്രഭാവം സാമ്പിൾ താപനിലയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.സപ്ലിമെന്ററി മെറ്റീരിയലിലെ ചിത്രം എസ് 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ മൈക്രോഗ്രാഫുകൾ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളിലെ മാറ്റങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
1d,e, 2b,c, 3(ii)b,d,f എന്നിവയിലെ ചെറിയ ഉപരിതല ഘടനകളുടെ കാര്യത്തിൽ ആഴം കുറഞ്ഞ ട്രെഞ്ച് ആഴം ഈ ഇഫക്റ്റുകൾ ഭാഗികമായി വിശദീകരിക്കുന്നു.
LSFL-II അർദ്ധചാലകങ്ങൾ, ഡൈഇലക്‌ട്രിക്‌സ്, ഓക്സിഡേഷൻ സാധ്യതയുള്ള പദാർത്ഥങ്ങൾ എന്നിവയിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നതായി അറിയപ്പെടുന്നു14,29,30,36,37.പിന്നീടുള്ള സന്ദർഭത്തിൽ, ഉപരിതല ഓക്സൈഡ് പാളിയുടെ കനം പ്രത്യേകിച്ചും പ്രധാനമാണ്30.നടത്തിയ EDX വിശകലനം ഘടനാപരമായ ഉപരിതലത്തിൽ ഉപരിതല ഓക്സൈഡുകളുടെ രൂപീകരണം വെളിപ്പെടുത്തി.അതിനാൽ, ചൂടാക്കാത്ത സാമ്പിളുകൾക്ക്, ആംബിയന്റ് ഓക്സിജൻ വാതക കണങ്ങളുടെ ഭാഗിക രൂപീകരണത്തിനും ഭാഗികമായി ഉപരിതല ഓക്സൈഡുകളുടെ രൂപീകരണത്തിനും കാരണമാകുന്നു.രണ്ട് പ്രതിഭാസങ്ങളും ഈ പ്രക്രിയയിൽ കാര്യമായ സംഭാവന നൽകുന്നു.നേരെമറിച്ച്, ചൂടാക്കിയ സാമ്പിളുകൾക്ക്, വിവിധ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥകളുടെ ലോഹ ഓക്സൈഡുകൾ (SiO\(_{\mathrm {2}}\), Cr\(_{\mathrm {n}} \)O\(_{\mathrm { m}}\ ), Fe\(_{\mathrm {n}}\)O\(_{\mathrm {m}}\), NiO, മുതലായവ) 38 അനുകൂലമാണ്.ആവശ്യമായ ഓക്സൈഡ് പാളിക്ക് പുറമേ, സബ്വേവ്ലെംഗ്ത്ത് റഫ്നസിന്റെ സാന്നിധ്യം, പ്രധാനമായും ഉയർന്ന സ്പേഷ്യൽ ഫ്രീക്വൻസി LIPSS (HSFL), ആവശ്യമായ സബ്വേവ്ലെംഗ്ത്ത് (ഡി-ടൈപ്പ്) തീവ്രത മോഡുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ആവശ്യമാണ്.അവസാന LSFL-II തീവ്രത മോഡ് HSFL ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡിന്റെയും ഓക്സൈഡ് കനത്തിന്റെയും പ്രവർത്തനമാണ്.എച്ച്എസ്എഫ്എൽ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ വിദൂര-ഫീൽഡ് ഇടപെടലും പദാർത്ഥത്തിലേക്ക് പ്രകാശം വ്യതിചലിക്കുകയും ഉപരിതല വൈദ്യുത പദാർത്ഥത്തിനുള്ളിൽ വ്യാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് ഈ മോഡിന്റെ കാരണം.സപ്ലിമെന്ററി മെറ്റീരിയൽസ് വിഭാഗത്തിലെ ചിത്രം S2-ലെ ഉപരിതല പാറ്റേണിന്റെ അരികിലെ SEM ഇമേജുകൾ, നിലവിലുള്ള HSFL-നെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഈ ബാഹ്യ മേഖലയെ തീവ്രത വിതരണത്തിന്റെ ചുറ്റളവിൽ ദുർബലമായി ബാധിക്കുന്നു, ഇത് HSFL രൂപീകരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.തീവ്രത വിതരണത്തിന്റെ സമമിതി കാരണം, ഈ പ്രഭാവം സ്കാനിംഗ് ദിശയിലും സംഭവിക്കുന്നു.
സാമ്പിൾ ചൂടാക്കൽ എൽഎസ്എഫ്എൽ-II രൂപീകരണ പ്രക്രിയയെ പല തരത്തിൽ ബാധിക്കുന്നു.ഒരു വശത്ത്, സാമ്പിൾ താപനിലയിലെ വർദ്ധനവ് \(T_\mathrm{s}\) ഉരുകിയ പാളിയുടെ കനത്തേക്കാൾ ദൃഢീകരണത്തിന്റെയും തണുപ്പിന്റെയും നിരക്കിൽ വളരെ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു26.അങ്ങനെ, ചൂടായ സാമ്പിളിന്റെ ലിക്വിഡ് ഇന്റർഫേസ് ആംബിയന്റ് ഓക്‌സിജനുമായി ദീർഘനേരം തുറന്നുകാട്ടപ്പെടുന്നു.കൂടാതെ, കാലതാമസമുള്ള സോളിഡിഫിക്കേഷൻ സങ്കീർണ്ണമായ സംവഹന പ്രക്രിയകൾ വികസിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് ദ്രാവക സ്റ്റീലുമായി ഓക്സിജനും ഓക്സൈഡും കലർത്തുന്നത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.ഡിഫ്യൂഷൻ (\(\Lambda _\mathrm {diff}=\sqrt{D~\times ~t_\mathrm {s}}~\le ~15\) രൂപപ്പെടുന്ന ഓക്സൈഡ് പാളിയുടെ കനം താരതമ്യം ചെയ്തുകൊണ്ട് ഇത് തെളിയിക്കാനാകും. nm) അനുബന്ധ കോഗ്യുലേഷൻ സമയം \(t_\mathrm {s}~\le ~200\) ns ആണ്, ഡിഫ്യൂഷൻ കോഫിഫിഷ്യന്റ് \(D~\le\) 10\(^{-5}\) cm\(^ 2 \ )/ s) LSFL-II രൂപീകരണത്തിൽ ഗണ്യമായി ഉയർന്ന കനം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു അല്ലെങ്കിൽ ആവശ്യമാണ്30.മറുവശത്ത്, ചൂടാക്കൽ HSFL-ന്റെ രൂപീകരണത്തെയും ബാധിക്കുന്നു, അതിനാൽ LSFL-II d-ടൈപ്പ് തീവ്രത മോഡിലേക്ക് മാറുന്നതിന് ആവശ്യമായ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ.ഉപരിതലത്തിന് താഴെ കുടുങ്ങിയ നാനോവോയിഡുകളുടെ എക്സ്പോഷർ HSFL39 രൂപീകരണത്തിൽ അവരുടെ പങ്കാളിത്തം സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ആവശ്യമായ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ആനുകാലിക തീവ്രത പാറ്റേണുകൾ 14,17,19,29 കാരണം ഈ വൈകല്യങ്ങൾ HSFL-ന്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക ഉത്ഭവത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.കൂടാതെ, ഈ ജനറേറ്റഡ് തീവ്രത മോഡുകൾ ധാരാളം നാനോവോയിഡുകൾക്കൊപ്പം കൂടുതൽ ഏകീകൃതവുമാണ്.അങ്ങനെ, \(T_\mathrm{s}\) വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ക്രിസ്റ്റൽ വൈകല്യങ്ങളുടെ ചലനാത്മകതയിലെ മാറ്റത്തിലൂടെ HSFL-ന്റെ വർദ്ധിച്ച സംഭവങ്ങളുടെ കാരണം വിശദീകരിക്കാം.
സിലിക്കണിന്റെ തണുപ്പിക്കൽ നിരക്ക് ആന്തരികമായ ഇന്റർസ്റ്റീഷ്യൽ സൂപ്പർസാച്ചുറേഷന്റെ ഒരു പ്രധാന പാരാമീറ്ററാണെന്നും അതുവഴി ഡിസ്ലോക്കേഷനുകളുടെ രൂപീകരണത്തോടുകൂടിയ പോയിന്റ് വൈകല്യങ്ങളുടെ ശേഖരണത്തിനായുള്ള ഒരു പ്രധാന പാരാമീറ്ററാണെന്നും അടുത്തിടെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്40,41.ശുദ്ധമായ ലോഹങ്ങളുടെ മോളിക്യുലാർ ഡൈനാമിക്സ് സിമുലേഷനുകൾ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള പുനഃസ്ഫടികവൽക്കരണ സമയത്ത് ഒഴിവുകൾ സൂപ്പർസാച്ചുറേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്നും അതിനാൽ ലോഹങ്ങളിലെ ഒഴിവുകളുടെ ശേഖരണം സമാനമായ രീതിയിൽ തുടരുന്നുവെന്നും കാണിക്കുന്നു42,43,44.കൂടാതെ, വെള്ളിയുടെ സമീപകാല പരീക്ഷണാത്മക പഠനങ്ങൾ പോയിന്റ് വൈകല്യങ്ങളുടെ ശേഖരണം കാരണം ശൂന്യതകളും ക്ലസ്റ്ററുകളും രൂപപ്പെടുന്നതിന്റെ സംവിധാനത്തിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു.അതിനാൽ, സാമ്പിളിന്റെ താപനിലയിലെ വർദ്ധനവും \(T_\mathrm {s}\) തത്ഫലമായി, തണുപ്പിക്കൽ നിരക്കിലെ കുറവും HSFL ന്റെ അണുകേന്ദ്രങ്ങളായ ശൂന്യതകളുടെ രൂപീകരണത്തെ ബാധിക്കും.
ഒഴിവുകൾ അറകൾക്ക് ആവശ്യമായ മുൻഗാമികളാണെങ്കിൽ HSFL ആണെങ്കിൽ, സാമ്പിൾ താപനില \(T_s\) രണ്ട് ഇഫക്റ്റുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം.ഒരു വശത്ത്, \(T_s\) റീക്രിസ്റ്റലൈസേഷന്റെ നിരക്കിനെ ബാധിക്കുന്നു, തൽഫലമായി, വളർന്ന ക്രിസ്റ്റലിലെ പോയിന്റ് വൈകല്യങ്ങളുടെ (ഒഴിവുള്ള കോൺസൺട്രേഷൻ) സാന്ദ്രത.മറുവശത്ത്, ദൃഢീകരണത്തിനു ശേഷമുള്ള തണുപ്പിക്കൽ നിരക്കിനെയും ഇത് ബാധിക്കുന്നു, അതുവഴി ക്രിസ്റ്റൽ 40,41 ലെ പോയിന്റ് വൈകല്യങ്ങളുടെ വ്യാപനത്തെ ബാധിക്കുന്നു.കൂടാതെ, സോളിഡിഫിക്കേഷൻ നിരക്ക് ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫിക് ഓറിയന്റേഷനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ പോയിന്റ് വൈകല്യങ്ങളുടെ വ്യാപനം പോലെ വളരെ അനിസോട്രോപിക് ആണ്.ഈ അടിസ്ഥാനം അനുസരിച്ച്, പദാർത്ഥത്തിന്റെ അനിസോട്രോപിക് പ്രതികരണം കാരണം, പ്രകാശത്തിന്റെയും ദ്രവ്യത്തിന്റെയും പ്രതിപ്രവർത്തനം അനിസോട്രോപിക് ആയി മാറുന്നു, ഇത് ഈ നിർണ്ണായകമായ ആനുകാലിക ഊർജ്ജ പ്രകാശനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ മെറ്റീരിയലുകൾക്ക്, ഈ സ്വഭാവം ഒരു ധാന്യത്തിന്റെ വലുപ്പത്തിൽ പരിമിതപ്പെടുത്താം.വാസ്തവത്തിൽ, LIPSS രൂപീകരണം ധാന്യ ഓറിയന്റേഷൻ 46,47 അനുസരിച്ച് പ്രദർശിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.അതിനാൽ, ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ നിരക്കിൽ സാമ്പിൾ താപനില \(T_s\) ന്റെ പ്രഭാവം ധാന്യ ഓറിയന്റേഷന്റെ പ്രഭാവം പോലെ ശക്തമായിരിക്കില്ല.അങ്ങനെ, വ്യത്യസ്ത ധാന്യങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫിക് ഓറിയന്റേഷൻ, യഥാക്രമം HSFL അല്ലെങ്കിൽ LSFL-II ന്റെ ശൂന്യതയിലും കൂട്ടിച്ചേർക്കലിലും വർദ്ധനവിന് ഒരു സാധ്യതയുള്ള വിശദീകരണം നൽകുന്നു.
ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പ്രാരംഭ സൂചനകൾ വ്യക്തമാക്കുന്നതിന്, ഉപരിതലത്തോട് ചേർന്നുള്ള ധാന്യങ്ങളുടെ രൂപീകരണം വെളിപ്പെടുത്തുന്നതിന് അസംസ്കൃത സാമ്പിളുകൾ കൊത്തിവെച്ചിരിക്കുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിലെ ധാന്യങ്ങളുടെ താരതമ്യം.S3 സപ്ലിമെന്ററി മെറ്റീരിയലിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.കൂടാതെ, LSFL-I, LSFL-II എന്നിവ ചൂടായ സാമ്പിളുകളിൽ ഗ്രൂപ്പുകളായി പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു.ഈ ക്ലസ്റ്ററുകളുടെ വലുപ്പവും ജ്യാമിതിയും ധാന്യത്തിന്റെ വലുപ്പവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.
കൂടാതെ, HSFL അതിന്റെ സംവഹന ഉത്ഭവം കാരണം കുറഞ്ഞ ഫ്ലക്സ് സാന്ദ്രതയിൽ ഇടുങ്ങിയ ശ്രേണിയിൽ മാത്രമേ സംഭവിക്കൂ.അതിനാൽ, പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, ഇത് ബീം പ്രൊഫൈലിന്റെ ചുറ്റളവിൽ മാത്രമേ സംഭവിക്കുകയുള്ളൂ.അതിനാൽ, ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാത്തതോ ദുർബലമായ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്‌തതോ ആയ പ്രതലങ്ങളിൽ HSFL രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ചികിത്സിച്ചതും ചികിത്സിക്കാത്തതുമായ സാമ്പിളുകളുടെ ഓക്സൈഡ് ഭിന്നസംഖ്യകളെ താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ വ്യക്തമായി.ഓക്സൈഡ് പാളി പ്രധാനമായും ലേസർ പ്രേരിതമാണെന്ന അനുമാനം ഇത് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.
ഇന്റർ-പൾസ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് കാരണം LIPSS രൂപീകരണം സാധാരണയായി പൾസുകളുടെ എണ്ണത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നതിനാൽ, പൾസ് ഓവർലാപ്പ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് HSFL-കൾക്ക് പകരം വലിയ ഘടനകൾ നൽകാനാകും.എൽഎസ്എഫ്എൽ-II രൂപീകരണത്തിന് ആവശ്യമായ കുറഞ്ഞ റെഗുലർ തീവ്രത പാറ്റേണിൽ (ഡി-മോഡ്) കുറഞ്ഞ റെഗുലർ എച്ച്എസ്എഫ്എൽ ഫലം നൽകുന്നു.അതിനാൽ, \(o_\mathrm {p}\) ന്റെ ഓവർലാപ്പ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് (ഡിയിൽ നിന്ന് ചിത്രം 1 കാണുക), LSFL-II യുടെ ക്രമം കുറയുന്നു.
ഈ പഠനം, ലേസർ ഘടനയുള്ള DLIP ട്രീറ്റ് ചെയ്ത സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെ ഉപരിതല രൂപഘടനയിൽ അടിവസ്ത്ര താപനിലയുടെ സ്വാധീനം അന്വേഷിച്ചു.അടിവസ്ത്രത്തെ 21 മുതൽ 250 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ ചൂടാക്കുന്നത് s-പോളറൈസേഷനിൽ 1.75 മുതൽ 0.87 µm വരെയും p-പോളറൈസേഷനിൽ 2.33 മുതൽ 1.06 µm വരെയും അബ്ലേഷൻ ഡെപ്ത് കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുമെന്ന് കണ്ടെത്തി.ഉയർന്ന സാമ്പിൾ താപനിലയിൽ ലേസർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഉപരിതല ഓക്സൈഡ് പാളിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന LSFL-I-ൽ നിന്ന് LSFL-II-ലേക്കുള്ള LIPSS തരത്തിലെ മാറ്റം മൂലമാണ് ഈ കുറവ്.കൂടാതെ, വർദ്ധിച്ച ഓക്സിഡേഷൻ കാരണം LSFL-II ത്രെഷോൾഡ് ഫ്ലക്സ് വർദ്ധിപ്പിച്ചേക്കാം.ഉയർന്ന പൾസ് ഓവർലാപ്പ്, ശരാശരി ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, ശരാശരി ആവർത്തന നിരക്ക് എന്നിവയുള്ള ഈ സാങ്കേതിക സംവിധാനത്തിൽ, സാമ്പിൾ താപനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഡിസ്ലോക്കേഷൻ ഡൈനാമിക്സിലെ മാറ്റവും LSFL-II ന്റെ സംഭവവികാസങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു.LSFL-II ന്റെ സംയോജനം ധാന്യ ഓറിയന്റേഷൻ-ആശ്രിത നാനോവോയിഡ് രൂപീകരണം മൂലമാണെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് LSFL-II ന്റെ മുൻഗാമിയായി HSFL-ലേക്ക് നയിക്കുന്നു.കൂടാതെ, ഘടനാപരമായ കാലഘട്ടത്തിലെ ധ്രുവീകരണത്തിന്റെ ദിശയുടെ സ്വാധീനവും ഘടനാപരമായ കാലഘട്ടത്തിന്റെ ബാൻഡ്വിഡ്ത്തും പഠിക്കപ്പെടുന്നു.അബ്ലേഷൻ ഡെപ്ത് അനുസരിച്ച് ഡിഎൽഐപി പ്രക്രിയയ്ക്ക് പി-പോളറൈസേഷൻ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാണെന്ന് ഇത് മാറുന്നു.മൊത്തത്തിൽ, ഇഷ്‌ടാനുസൃതമാക്കിയ ഉപരിതല പാറ്റേണുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് DLIP അബ്ലേഷന്റെ ആഴം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള ഒരു കൂട്ടം പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ ഈ പഠനം വെളിപ്പെടുത്തുന്നു.അവസാനമായി, LSFL-I-ൽ നിന്ന് LSFL-II-ലേക്കുള്ള പരിവർത്തനം പൂർണ്ണമായും താപത്താൽ നയിക്കപ്പെടുന്നു, താപം വർദ്ധിക്കുന്നത് കാരണം നിരന്തരമായ പൾസ് ഓവർലാപ്പിനൊപ്പം ആവർത്തന നിരക്കിൽ ചെറിയ വർദ്ധനവ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു24.ഈ വശങ്ങളെല്ലാം DLIP പ്രക്രിയ വിപുലീകരിക്കുന്നതിനുള്ള വരാനിരിക്കുന്ന വെല്ലുവിളിക്ക് പ്രസക്തമാണ്, ഉദാഹരണത്തിന് ബഹുഭുജ സ്കാനിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ഉപയോഗത്തിലൂടെ49.ചൂട് വർദ്ധിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കുന്നതിന്, ഇനിപ്പറയുന്ന തന്ത്രം പിന്തുടരാവുന്നതാണ്: പോളിഗോണൽ സ്കാനറിന്റെ സ്കാനിംഗ് വേഗത കഴിയുന്നത്ര ഉയർന്ന നിലയിൽ നിലനിർത്തുക, വലിയ ലേസർ സ്പോട്ട് വലുപ്പം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുക, സ്കാനിംഗ് ദിശയിലേക്ക് ഓർത്തോഗണൽ, ഒപ്റ്റിമൽ അബ്ലേഷൻ ഉപയോഗിക്കുക.ഫ്ലൂയൻസ് 28. കൂടാതെ, ഈ ആശയങ്ങൾ DLIP ഉപയോഗിച്ച് വിപുലമായ ഉപരിതല പ്രവർത്തനത്തിനായി സങ്കീർണ്ണമായ ശ്രേണിപരമായ ഭൂപ്രകൃതി സൃഷ്ടിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
ഈ പഠനത്തിൽ, ഇലക്ട്രോപോളിഷ് ചെയ്ത സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റുകൾ (X5CrNi18-10, 1.4301, AISI 304) 0.8 മില്ലീമീറ്റർ കട്ടിയുള്ളതാണ്.ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ഏതെങ്കിലും മലിനീകരണം നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി, ലേസർ ചികിത്സയ്ക്ക് മുമ്പ് സാമ്പിളുകൾ എഥനോൾ ഉപയോഗിച്ച് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം കഴുകി (എഥനോളിന്റെ സമ്പൂർണ്ണ സാന്ദ്രത \(\ge\) 99.9%).
DLIP ക്രമീകരണം ചിത്രം 4-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 532 nm തരംഗദൈർഘ്യവും 50 MHz പരമാവധി ആവർത്തന നിരക്കും ഉള്ള 12 ps അൾട്രാഷോർട്ട് പൾസ്ഡ് ലേസർ സോഴ്‌സ് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്ന DLIP സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ചാണ് സാമ്പിളുകൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.ബീം ഊർജ്ജത്തിന്റെ സ്പേഷ്യൽ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ ഗൗസിയൻ ആണ്.സാമ്പിളിൽ രേഖീയ ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് പ്രത്യേകം രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒപ്റ്റിക്സ് ഒരു ഡ്യുവൽ-ബീം ഇന്റർഫെറോമെട്രിക് കോൺഫിഗറേഷൻ നൽകുന്നു.100 mm ഫോക്കൽ ലെങ്ത് ഉള്ള ഒരു ലെൻസ് 6.8\(^\circ\) എന്ന നിശ്ചിത കോണിൽ ഉപരിതലത്തിൽ രണ്ട് അധിക ലേസർ ബീമുകൾ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഏകദേശം 4.5 µm സ്പേഷ്യൽ കാലയളവ് നൽകുന്നു.പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ മറ്റെവിടെയെങ്കിലും കണ്ടെത്താനാകും50.
ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗിന് മുമ്പ്, സാമ്പിൾ ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ഒരു തപീകരണ പ്ലേറ്റിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നു.തപീകരണ പ്ലേറ്റിന്റെ താപനില 21, 250 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസായി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.എല്ലാ പരീക്ഷണങ്ങളിലും, ഒപ്‌റ്റിക്‌സിൽ പൊടിപടലങ്ങൾ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നത് തടയാൻ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് ഉപകരണവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് കംപ്രസ് ചെയ്ത വായുവിന്റെ ഒരു തിരശ്ചീന ജെറ്റ് ഉപയോഗിച്ചു.സ്ട്രക്ചറിംഗ് സമയത്ത് സാമ്പിൾ സ്ഥാപിക്കാൻ ഒരു x,y സ്റ്റേജ് സിസ്റ്റം സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.
യഥാക്രമം 99.0 മുതൽ 99.67 \(\%\) വരെയുള്ള പൾസുകൾക്കിടയിൽ ഓവർലാപ്പ് ലഭിക്കുന്നതിന് പൊസിഷനിംഗ് സ്റ്റേജ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ വേഗത 66 മുതൽ 200 mm/s വരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും, ആവർത്തന നിരക്ക് 200 kHz ആയി നിശ്ചയിച്ചു, ശരാശരി ശക്തി 4 W ആയിരുന്നു, ഇത് 20 μJ എന്ന പൾസിന് ഊർജ്ജം നൽകി.DLIP പരീക്ഷണത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന ബീം വ്യാസം ഏകദേശം 100 µm ആണ്, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഏറ്റവും ഉയർന്ന ലേസർ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത 0.5 J/cm\(^{2}\) ആണ്.\(o_{\mathrm {p}}\) = 99.0 \(\%\), 100 J/cm എന്നതിനായുള്ള 50 J/cm\(^2\) ന് തുല്യമായ പീക്ക് ക്യുമുലേറ്റീവ് ഫ്ലൂയൻസാണ് ഓരോ യൂണിറ്റ് ഏരിയയിലും പുറത്തുവിടുന്ന മൊത്തം ഊർജ്ജം. \(^2\) \(o_{\mathrm {p))\)=99.5\(\%\) നും 150 J/cm\(^2\) \(o_{ \mathrm {p} }\) ) = 99.67 \(\%\).ലേസർ ബീമിന്റെ ധ്രുവീകരണം മാറ്റാൻ \(\lambda\)/2 പ്ലേറ്റ് ഉപയോഗിക്കുക.ഉപയോഗിക്കുന്ന ഓരോ സെറ്റ് പാരാമീറ്ററുകൾക്കും, ഏകദേശം 35 × 5 mm\(^{2}\) വിസ്തീർണ്ണം സാമ്പിളിൽ ടെക്സ്ചർ ചെയ്തിരിക്കുന്നു.എല്ലാ ഘടനാപരമായ പരീക്ഷണങ്ങളും വ്യാവസായിക പ്രയോഗക്ഷമത ഉറപ്പാക്കാൻ ആംബിയന്റ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ നടത്തി.
യഥാക്രമം 170 nm, 3 nm എന്നിവയുടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ, വെർട്ടിക്കൽ റെസല്യൂഷനും 50x മാഗ്‌നിഫിക്കേഷനും ഉള്ള ഒരു കോൺഫോക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പിളുകളുടെ രൂപഘടന പരിശോധിച്ചു.ശേഖരിച്ച ടോപ്പോഗ്രാഫിക് ഡാറ്റ പിന്നീട് ഉപരിതല വിശകലന സോഫ്റ്റ്വെയർ ഉപയോഗിച്ച് വിലയിരുത്തി.ISO 1661051 അനുസരിച്ച് ഭൂപ്രദേശ ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് പ്രൊഫൈലുകൾ എക്‌സ്‌ട്രാക്‌റ്റ് ചെയ്യുക.
6.0 കെവി ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്ന വോൾട്ടേജിൽ സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ചും സാമ്പിളുകളുടെ സവിശേഷതയാണ്.സാമ്പിളുകളുടെ ഉപരിതലത്തിന്റെ രാസഘടന 15 kV ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്ന വോൾട്ടേജിൽ ഊർജ്ജ-വിതരണ എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (EDS) അറ്റാച്ച്മെന്റ് ഉപയോഗിച്ച് വിലയിരുത്തി.കൂടാതെ, സാമ്പിളുകളുടെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിന്റെ ഗ്രാനുലാർ മോർഫോളജി നിർണ്ണയിക്കാൻ 50x ലക്ഷ്യമുള്ള ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ചു. അതിനുമുമ്പ്, സാമ്പിളുകൾ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡും 15-20 \(\%\) ഉം 1\( നൈട്രിക് ആസിഡും ഉള്ള ഒരു സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ സ്റ്റെയിനിൽ 50 \(^\circ\)C സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ അഞ്ച് മിനിറ്റ് നേരം കൊത്തിവച്ചിരുന്നു. -<\)5 \(\%\), യഥാക്രമം. അതിനുമുമ്പ്, സാമ്പിളുകൾ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡും 15-20 \(\%\) ഉം 1\( നൈട്രിക് ആസിഡും ഉള്ള ഒരു സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ സ്റ്റെയിനിൽ 50 \(^\circ\)C സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ അഞ്ച് മിനിറ്റ് നേരം കൊത്തിവച്ചിരുന്നു. -<\)5 \(\%\), യഥാക്രമം. പെരെഡ് എറ്റിം ഒബ്രസി ട്രാവിലി പ്രി പോസ്റ്റോയന്നോയ് ടെംപെരറ്റൂരെ 50 \(^\ സർക്കിൾ\)സീസ് വി ടെച്ചെനിയിലെ പയറ്റി മിനൂട്ട് ക്രാസ് 15-20 \(\%\) и 1\( -<\)5 \( \%\) സൊഒത്വെത്സ്ത്വെംനൊ. അതിനുമുമ്പ്, സാമ്പിളുകൾ 50 \(^\circ\)C സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ അഞ്ച് മിനിറ്റ് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ പെയിന്റിൽ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക്, നൈട്രിക് ആസിഡുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് 15-20 \(\%\) ഉം 1\( -<\)5 \( \%\) യഥാക്രമം.在此之前，样品在不锈钢染色液中以50 \(^\ സർക്\)സി和1\( -<\)5 \ (\%\),分别。.在此之前，样品在不锈钢染色液中以50 \(^\circ\)C (\%\),，分别。അതിനുമുമ്പ്, ഹൈഡ്രോക്ലോറിക്, നൈട്രിക് ആസിഡുകൾ 15-20 \(\%\), 1 എന്നിവയുടെ സാന്ദ്രതയോടുകൂടിയ സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിനുള്ള സ്റ്റെയിനിംഗ് ലായനിയിൽ 50 \(^\circ\)C സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ സാമ്പിളുകൾ അഞ്ച് മിനിറ്റ് അച്ചാറിട്ടിരുന്നു. \.(-<\)5 \ (\%\) соответственно. (-<\)5 \ (\%\) യഥാക്രമം.
(1) ഒരു ലേസർ ബീം, (2) ഒരു \(\lambda\)/2 പ്ലേറ്റ്, (3) ഒരു നിശ്ചിത ഒപ്റ്റിക്കൽ കോൺഫിഗറേഷനുള്ള ഒരു DLIP തല, (4) ഉൾപ്പെടെ രണ്ട്-ബീം DLIP സജ്ജീകരണത്തിന്റെ പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണത്തിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം ) ഒരു ഹോട്ട് പ്ലേറ്റ്, (5) ഒരു ക്രോസ്-ഫ്ലൂയിഡിക് , (6) x,y പൊസിഷനിംഗ് സ്റ്റെപ്പുകൾ, (7) സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ മാതൃകകൾ.ഇടതുവശത്ത് ചുവന്ന നിറത്തിൽ വട്ടമിട്ടിരിക്കുന്ന രണ്ട് സൂപ്പർഇമ്പോസ്ഡ് ബീമുകൾ, സാമ്പിളിൽ \(2\theta\) കോണുകളിൽ (s-, p-polarization എന്നിവയുൾപ്പെടെ) രേഖീയ ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
നിലവിലെ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ വിശകലനം ചെയ്ത ഡാറ്റാസെറ്റുകൾ ന്യായമായ അഭ്യർത്ഥന പ്രകാരം ബന്ധപ്പെട്ട രചയിതാക്കളിൽ നിന്ന് ലഭ്യമാണ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: ജനുവരി-07-2023