بررسي اثر توزيع فضايي پالس فمتوثانيه بر شكل ميكروساختار ايجاد شده روي سطح فيلم نازك فلزي

Investigating the effect of the spatial distribution of femtosecond laser pulse on the microstructure shape formed on the surface of the thin metal film

تابش پالس ليزري فمتوثانيه روي سطح فيلم فلزي توانايي ايجاد ساختارهايي با ابعاد ميكرومتري در سطح آن را دارد. امروزه اين روش به يكي از روش هاي بسيار كاربردي در حوزه پردازش سطح مواد تبديل شده است. شكل و اندازه اين ساختارها در كاربرد آن­ها حائز اهميت بوده و بسيار وابسته به مشخصات پالس تابيده شده و فيلم فلزي مي­باشد. در اين مقاله اثر توزيع فضايي پالس­هاي فمتوثانيه روي شكل ساختار ايجاد شده در سطح فيلم نازك فلزي طلا با حل معادلات دو دمايي و مدل ترموالاستوپلاستيك نشان داده مي­شود. نتايج بدست آمده تاثير مستقيم توزيع فضايي پالس را روي شكل ساختارها نشان مي­دهد. براي اطمينان از صحت اين ادعا، آزمايش تجربي نيز انجام و نتايج مورد بررسي قرار گرفته شده است.

Irradiation of femtosecond laser pulse on the surface of the metal film has the ability to create micrometer-sized structures on its surface. Today, this method has become one of the most practical methods in the field of material surface processing. The shape and the size of these structures are important in the application of these structures and are highly dependent on the characteristics of the irradiated pulse and the metal film. In this article, the effect of different spatial distributions of femtosecond laser pulses on the structure created on the surface of gold metal thin film is shown by solving two-temperature equations and thermo-elastoplastic model. The obtained results illustrate the direct effect of the spatial distribution of femtosecond pulses on the shape of the structure. In order to ensure the validity of this purport, an experimental implementation is carried out.