Эксπир
Регистрация / Вход

«Лазерное наноструктурирование поверхности твердых тел.»

Результаты работ должны способствовать дальнейшему инновационному развитию российских технологий в данном приоритетном направлении Программы.
Дальнейшее развитие научно-технического сотрудничества, стимулирование научно-технологического и информационного обмена между Российской Федерацией и странами Европейского союза и повышение международной научной мобильности ученых.

Этапы проекта

1
29.06.2007 - 30.11.2007
Путем использования интерференции двух пучков излучения XeCl (длина волны 308нм) лазера созданы поверхностные структуры субмикронных масштабов с изменяющимся в пространстве периодом. В качестве материала, на котором изготавливались структуры, использовались плёнки TiO2 и кварцевые стёкла. Наноразмерные структуры на кварце представляют интерес как фазовые маски и штампы для нанопечати.
Также получены выражения для картины интерференции двух расходящихся пучков когерентного излучения с квадратичными фазовыми фронтами в квазиоптическом приближении. Основной вывод из выполненного анализа заключается в том, что при использовании двух лазерных пучков с различными фазовыми фронтами возможно изменение характеристик получаемых решёток в широком диапазоне параметров. Результаты анализа использовались для расчёта и диагностики созданных структур.
Экспериментально исследовано формирование выпуклых нано- и микроструктур на поверхности окрашенных ПММА образцов при воздействии импульсного излучения второй гармоники Nd:YAG лазера. Лазерное излучение локализовалось на поверхности материала как путем фокусировки линзами, так и посредством использования эффекта усиления поля прозрачными микрошариками субмикронного размера, размещенными на гладкой поверхности полимера. Найдены пороги формирования структур и оптимальные режимы лазерной обработки для создания выпуклых структур высокого качества. Установлено, что процесс структурирования определяется двумя эффектами: лазерного свеллинга и перераспределения расплава силами поверхностного натяжения.
Развита методика лазерного наноструктурирования окрашенных полимерных материалов с использованием эффекта ближнепольного усиления и локализации лазерного излучения прозрачными микрошариками. Впервые созданы и исследованы одиночные выпуклые наноструктуры и группы наноструктур высотой от 5 до 100 нм и диаметром от 100 до 300 нм на поверхности объемных и пленочных образцов ПММА при помощи этой методики.
При фокусировке лазерного излучения линзами и объективами исследованы зависимости высоты и диаметра выпуклых микроструктур от плотности энергии лазерного импульса и изучена форма микроструктур. Получены выпуклые микроструктуры высотой от 0.01 до 5 мкм и диаметром от 5 до 200 мкм. В найденном нами оптимальном режиме микрообработки получены матрицы выпуклых микроструктур (растры микролинз) высотой от 1 до 1.4 мкм, диаметром 100 – 140 мкм, и с шагом 200 мкм. На поверхности ПММА образцов созданы выпуклые рельефные рисунки из одиночных микроструктур и из линий в виде выпуклого валика такие, как спирали, вложенные квадраты, круги, звезды, треугольники, и надписи.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,5 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,5 млн
Организация
ИБХ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ИНХС РАН
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов, выполняемых в рамках международного научного сотрудничества со странами Европейского союза
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Количество заявок
36
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем, выполняемых в рамках международного научного сотрудничества со странами Европейского союза
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
21
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области энергетики и энергосбережения, выполняемых в рамках международного научного сотрудничества со странами Европейского союза
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Количество заявок
12
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела по приоритетному направлению «Индустрия наносистем и материалов» с участием научных и исследовательских организаций стран Европейского Союза.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 28 мес.
Бюджетные средства
98 млн
Количество заявок
56
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела по приоритетному направлению «Живые системы» с участием научных и исследовательских организаций стран Европейского Союза.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 28 мес.
Бюджетные средства
112 млн
Количество заявок
50