کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7128192 1461592 2018 6 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Graphitization wave in diamond induced by uniformly moving laser focus
ترجمه فارسی عنوان
موج شبیه سازی در الماس ناشی از تمرکز لیزر متحرک حرکت می کند
کلمات کلیدی
لیزر، الماس، میکروارساز سیم، موج گرافیتی
ترجمه چکیده
پرتو لیزری در داخل الماس تک کریستالی به شدت متمرکز می شود و می تواند از طریق انتقال فاز محلی الماس به گرافیت ساخته شود. یک منطقه اصلاح شده پیشرفته در الماس به علت انتشار موج بهنگام گرافیتی ناشی از لیزر بوجود می آید که بلافاصله بعد از فروپاشی نوری اتفاق می افتد و به سمت پرتو لیزر گسترش می یابد حتی اگر موقعیت تمرکز لیزر ثابت شده باشد. این مقاله برای اولین بار در نظر گرفتن رفتار موج گرافیتی در هنگام تمرکز لیزر به صورت یکنواخت به سمت لیزر حرکت می کند، که منجر به تشکیل سیم های رسانای طول نامحدود در الماس می شود. یافته شده است که یک دوره انتقال اولیه در رشد سیم وجود دارد که طی آن سرعت سرعت تمرکز لیزر و جلو سیم برابر تغییر در فاصله بین آنها است. پس از تثبیت سرعت جلو گرافیتی، جریان فلج شدن محوری در جلو سیم رو به رشد نیز به مقدار ثابت تبدیل می شود. یافته شده است که فلنج پایدار لیزری در جلو سیم عملا مستقل از انرژی پالس لیزر است، اما با افزایش سرعت تمرکز لیزر رشد می کند. این افزایش در نهایت منجر به نقض معیار فیزیکی رشد سیم پیوسته می شود، زیرا جریان سیال در قسمت سیم بالاتر از آستانه تجزیه الماس می شود. نشان داده شده است که موج فلزی که باعث انتشار موجک گرافیتی در الماس می شود می تواند برای پیش بینی ابعاد سیم جانبی استفاده شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی برق و الکترونیک
پیش نمایش مقاله
موج شبیه سازی در الماس ناشی از تمرکز لیزر متحرک حرکت می کند
چکیده انگلیسی
Laser beam tightly focused inside single-crystal diamond allows conducive microstructures to be fabricated via local phase transition of diamond to graphite. An extended modified region is formed in diamond due to propagation of so called laser-induced graphitization wave, which occurs immediately after the optical breakdown and propagates towards the laser beam even though the position of the laser focus is fixed. This paper is the first to consider the behavior of the graphitization wave when the laser focus uniformly moves towards the laser, which results in the formation of conductive wires of unlimited length in diamond. It has been found that there is an initial transitional period in the wire growth, during which velocities of the laser focus and the wire front are equalized owing to the change in the distance between them. After stabilization of the graphitization front velocity, the axial fluence at the front of the growing wire also reaches a constant value. It has been found that the stable laser fluence at the wire front is practically independent of the laser pulse energy, but it grows with increasing velocity of the laser focus. Such increase finally leads to violation of the physical criterion of the continuous wire growth, since the axial fluence at the wire front becomes higher than the diamond breakdown threshold. It has been shown that the minimal fluence providing propagation of the graphitization wave in diamond can be used to predict the lateral wire dimension.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Optics & Laser Technology - Volume 107, November 2018, Pages 204-209
نویسندگان
, , ,