УДК: 536.421

Управляемое перемещение границ зерен при рекристаллизации и микрорельеф поверхности титана , индуцированные импульсами лазерного излучения

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Макин В.С., Пестов Ю.И., Привалов В.Е. Управляемое перемещение границ зерен при рекристаллизации и микрорельеф поверхности титана , индуцированные импульсами лазерного излучения // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 2. С. 29–34.

Makin V.S., Pestov Yu.I., Privalov V.E. Controllable grain-boundary displacement during recrystallization and the microrelief of a titanium surface induced by laser radiation pulses [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2013. V. 80. № 2. P. 29–34.

Ссылка на англоязычную версию:

V. S. Makin, Yu. I. Pestov, and V. E. Privalov, "Controllable grain-boundary displacement during recrystallization and the microrelief of a titanium surface induced by laser radiation pulses," Journal of Optical Technology. 80(2), 91-95 (2013). https://doi.org/10.1364/JOT.80.000091

Аннотация:

При многоимпульсной лазерно-индуцированной рекристаллизации поверхности титана под действием поляризованного излучения обнаружен рост зерен, связанный с направлением поляризации излучения. Дано объяснение наблюдаемому явлению, основанное на эффекте увлечения электронов поверхностными плазмон поляритонами, возбуждаемыми на границах зерен.

Ключевые слова:

поляризованное лазерное излучение, увлечение электронов поверхностными плазмон поляритонами, рекристаллизация

Благодарность:

Авторы благодарны В.Н. Петрову за проведение измерений нанорельефа облученной поверхности титана с использованием атомно-силового микроскопа.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке ФЦП “Научные и научно-педагогические кадры инновационной России, 2009–2013 гг.”, контракт № 16.740.11.0463 и проекта РФФИ № 09-02-00932а.

Коды OCIS: 350.5340, 50.3390

Список источников:

1. Олемской А.И. Синергетика сложных систем. Феноменология и статистическая теория. М.: Касандр, 2009. 384 с.

2. Schmidt S., Nielson S.F., Gundlach C., Margulies L., Huang X., Jensen D. Juul. Watching the growth of bulk grains during recrystallization of deformed metals. Science. 2004. V. 305. P. 2291-2294.
3. Han-Riege C.S., Thompson C.V. Microstructural evolution induced by scanned laser annealing in Al interconnects // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 75. № 10. P. 1464–1466.
4. Johnson P.B., Christy R.W. Optical constants of the transition metals: Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, and Pd // Phys. Rev. B. 1974. V. 9. № 12. P. 5056–5070.
5. Samblse J.R. Grain-boundary scattering and surface plasmon attenuation in noble metal films // Solid State Communications. 1984. V. 49. № 4. P. 343–345.
6. Либенсон М.Н., Бонч-Бруевич А.М., Макин В.С. Поверхностные поляритоны и силовое действие излучения // УФН. 1988. Т. 155. В. 4. С. 719–721.
7. Hiroyuki K., Ishihara T. Surface plasmon drag effect in a dielectrically modulated metallic thin film // Optics Express. 2012. V. 20. № 2. P. 1561–1574.
8. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Машиностроение, 1986. 560 с.
9. Гегузин Я.Е., Овчаренко Н.Н. Поверхностная энергия и процессы на поверхности твердых тел // УФН. 1962. Т. 76. В. 2. С. 283–328.
10. Chappper D., Toma A., de Mongeo F.B. Tailoring resistivity anisotropy of nanorippled metal films: electron surfing on gold waves // Phys. Rev. B. 2012. V. 86. P. 045414.
11. Makin V.S., Makin R.S. Lateral relativistic electron beam synergetic creation and transport by petawatt laser radiation // Proceedings of International Conference DAYS on DIFFRACTION 2011. May 30–June 3, St-Petersburg, Russia. P. 133–136.
12. Tsukamoto M., Asuka K., Nakano H., Hashida M., Katto M., Abe N., Fujita M. Periodic microstructures produced by femtosecond laser irradiation on titanium plate // Vacuum. 2006. V. 80. № 11–12. P. 1346–1350.
13. Vorobyev A.Y., Guo C. L. Femtosecond laser structuring of titanium implants // Appl. Surface Science. 2007. V. 253. № 17. P. 7272–7281.
14. Shinonaga T., Tsukamoto M., Mariyama S., Matsushita N., Wada T., Wang X., Honda H., Fujita M., Abe N. Femtosecond and nanosecond laser irradiation for microstructure formation on bulk metallic glass // Transactions of JWRI. 2009.V. 38. № 1. P. 81–84.
15. Жаховский В.В., Иногамов Н.А., Ishihara K. Новый механизм формирования нанорельефа поверхности, облученной фемтосекундным лазерным импульсом // Письма в ЖЭТФ. 2008. Т. 87. В. 8. С. 491–496.