Hallgatói
kutatási projektek
1. Megnövekedett sűrűségű, kompaktabb, újszerű anyagstruktúrák kialakítása nagyintenzitású lézeres besugárzással
Nanoüregekból álló struktúrák kialakítása gyakorlati alkalmazási lehetőségekkel rendelkezhet a plazmonika és nanofotonika területén. Ilyen, dielektrikum tömbben levő nanoüregek létrehozhatók egy vagy több fókuszált fs-os lézerimpulzussal történő besugárzással. A kialakulási folyamat egyelőre nem tisztázott, azonban azt kimutatták, hogy az alkalmazott lézerteljesítménynek egy hullámhosszal összemérhető térfogatba való fókuszálása az atomok többszörös ionizációjához és terapascal nyomású lökéshullámok kialakulásához vezethet.
Mivel ez a nyomás nagyságrendekkel meghaladja a besugárzott anyag Young modulusát, a lökéshullám kompressziós és dekompressziós szakaszában reverzibilis (olvadás/megszilárdulás) és irreverzibilis (pl. kristályosból amorf állapotba történő átmenet) fázisátalakulások egyaránt végbemehetnek. Elektronmikroszkópos és röntgen-diffrakciós vizsgálatok az amorf fázisok mellett nagysűrűségű nanokrisztallitok (ún. szupersűrű fázisok) jelenlétét is kimutatták. Az új, kompakt atomszerkezetű anyagok keresése egy jelentős kutatási terület, melynek célja új, egyedi tulajdonságokkal rendelkező anyagok előállítása.
A
megoldandó feladatok:
1. A
projekt keretén belül többféle
átlátszó anyagban
kívánunk újszerű, kompaktabb
atomi szerkezetű rétegeket kialakítani
különböző
lézerparaméterek mellett.
2.
Tervezzük
azon kísérleti feltételrendszer
meghatározását, melyek
esetén a leghatékonyabbá
tehető az eljárás.
3. Az
ily módon elkészített
minták optikai tulajdonságait
ellipszométerrel,
morfológiáját atomi erő és
pásztázó
elektronmikroszkóppal,
kristályosságát
mikro-XRD-vel, mechanikai tulajdonságait többek
között
mikrokeménységmérővel
kívánjuk vizsgálni.
4. A
módosított rétegek kémiai
szerkezetében bekövetkezett
változásokat EDX és XPS
spektroszkópiával határozzuk meg.
5.
Megvizsgáljuk
a projekt során elért eredmények
alapkutatásbeli
felhasználhatóságát, s az
elkészített módosított
rétegek alkalmazásai lehetőségeit.
6. Tervezzük
a besugárzás hatására
kialakuló lökéshullám
hatásainak
számítógépes
szimulációját is.