Study of the Influence of Ion-Beam Etching on the Surface Roughness of Single-Crystal Sapphire

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

To increase the average and peak power of modern laser systems, there is a need for new materials or the possibility of modifying existing ones to create composites based on them. Such composite materials using optical materials with high thermal conductivity can serve to remove heat from the active medium. Most often, this is achieved by planting materials on an optical contact. One of the promising materials for these purposes is single-crystal sapphire, since it has a sufficiently high thermal conductivity (~23–25 W/(m · K) at 323 K) and a low temperature coefficient of linear expansion (~10–6 K–1 at T = 323 K). The effect of the energy and angles of incidence of argon ions on the surface roughness of A-cut single-crystal sapphire was studied in this work. In the course of the work, the effect of smoothing the surface roughness by 30% relative to the initial value of roughness in the spatial frequency range 0.049–63 μm–1 was demonstrated. The possibility of ion treatment of such surfaces is also shown, in particular, at angles of incidence of ions ± 40° on the sample surface, the value of effective roughness does not change much, which allows local correction of shape errors without leading to significant changes.

Sobre autores

M. Mikhailenko

Institute for the Physics of Microstructures, RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: mikhaylenko@ipmras.ru
Russia, 603950, Nizhny Novgorod

A. Pestov

Institute for the Physics of Microstructures, RAS

Email: mikhaylenko@ipmras.ru
Russia, 603950, Nizhny Novgorod

M. Zorina

Institute for the Physics of Microstructures, RAS

Email: mikhaylenko@ipmras.ru
Russia, 603950, Nizhny Novgorod

A. Chernyshev

Institute for the Physics of Microstructures, RAS

Email: mikhaylenko@ipmras.ru
Russia, 603950, Nizhny Novgorod

N. Chkhalo

Institute for the Physics of Microstructures, RAS

Email: mikhaylenko@ipmras.ru
Russia, 603950, Nizhny Novgorod

I. Shevchuk

Institute for the Physics of Microstructures, RAS

Email: mikhaylenko@ipmras.ru
Russia, 603950, Nizhny Novgorod

Bibliografia

  1. Furuse H., Koike Y., Yasuhara R. // Opt. Lett. 2018. V. 43. Iss. 13. P. 3065. https://doi.org/10.1364/OL.43.003065
  2. Boley C.D., Rubenchik A.M. // Appl. Opt. 2013. V. 52. Iss. 14. P. 3329. https://doi.org/10.1364/AO.52.003329
  3. De Zanet A., Casalegno V., Salvo M. // Ceram. Int. 2021. V. 47. Iss. 6. P. 7307. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.11.146
  4. Morán-Ruiz A., Vidal K., Larranaga A., Montero R., Arriortua M.I. // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. Iss. 38. P. 17053. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.07.122
  5. Freitas A.Z., Freschi L.R., Samad R.E., Zezell D.M., Gouw-Soares S.C., Vieira N.D., Jr. // Laser Phys. Lett. 2010. V. 7. P. 236. https://doi.org/10.1002/lapl.200910133
  6. Soares L.E.S., Martin A.A., Pinheiro A.L.B. Degree of conversion in dental resins polymerized by Argon laser, halogen lamp and LED: a Raman study // Lasers in Dentistry IX. 2003, San Jose, CA, US. V. 4950. P. 229. https://doi.org/10.1117/12.476445
  7. Kuznetsov I., Pestov A., Mukhin I., Volkov M., Zorina M., Chkhalo N., Palashov O. // Opt. Lett. 2020. V. 45. Iss. 2. P. 387. https://doi.org/10.1364/OL.384898
  8. Mikhailenko M.S., Zorina M.V., Kuznetsov I.I., Palashov O.V., Pestov A.E., Chkhalo N.I. // Technical Physics. 2020. V. 65. № 11. P. 1828. https://doi.org/10.1134/S1063784220110286
  9. Mikhailenko M.S., Pestov A.E., Chkhalo N.I., Zorina M.V., Chernyshev A.K., Salashchenko N.N., Kuznetsov I.I. // Appl. Opt. 2022. V. 61. Iss. 10. P. 2825. https://doi.org/10.1364/AO.455096
  10. Mikhailenko M.S., Chkhalo N.I., Churin S.A., Pestov M.A.E., Polkovnikov V.N., Salashchenko N.N., Zorina M.V. // Appl. Opt. 2016. V. 55. Iss. 6. P. 1249. https://doi.org/10.1364/AO.55.001249
  11. Chkhalo N.I., Churin S.A., Pestov A.E., Salashchenko N.N., Vainer Yu.A., Zorina M.V. // Opt. Express. 2014. V. 22. Iss. 17. P. 20094. https://doi.org/10.1364/OE.22.020094
  12. Onderdelinden D. // Appl. Phys. Lett. 1966. V. 8. № 8. P. 189. https://doi.org/10.1063/1.1754548
  13. Lehmann Ch., Sigmund P. // J. Phys. Status Solidi B. 1966. V. 16. Iss. 2. P. 507.
  14. Chkhalo N.I., Kaskov I.A., Malyshev I.V., Mikhaylenko M.S., Pestov A.E., Polkovnikov V.N., Salashchenko N.N., Toropov M.N., Zabrodin I.G. // Precision Engineering. 2017. V. 48. P. 338. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2017.01.004
  15. Chkhalo N.I., Salashchenko N.N., Zorina M.V. // Rev. Sci. Instrum. 2015. V. 86. Iss. 1. P. 016102. https://doi.org/10.1063/1.4905336
  16. Ziegler J.F., Ziegler M.D., Biersack J.P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2010. V. 268. Iss. 11–12. P. 1818. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2010.02.091
  17. Wei Q., Li K.-D., Lian J., Wang L. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. V. 41. № 17. P. 172002. https://doi.org/10.1088/0022-3727/41/17/172002
  18. Sigmund P. // Phys. Rev. 1969. V. 187. P. 383. https://doi.org/10.1103/PhysRev.184.383
  19. Bradley R.M., Harper J.M.E. // J. Vacuum Sci. Technol. A. 1988. V. 6. Iss. 4. P. 2390. https://doi.org/10.1116/1.575561

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (903KB)
3.

Baixar (130KB)
4.

Baixar (931KB)
5.

Baixar (124KB)
6.

Baixar (552KB)

Declaração de direitos autorais © М.С. Михайленко, А.Е. Пестов, М.В. Зорина, А.К. Чернышев, Н.И. Чхало, И.Э. Шевчук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».