Takaisin

Lämpökäsittelyä ja etsausta yhdistämällä voidaan valmistaa yksinkertaisia, edullisia ja skaalautuvia nanorakenteita lasin pinnalle

Väitös fysiikan alalta
Väittelijä: MSc Igor Reduto
Aika ja paikka: 9.12.2019 klo 12, N100, Natura, Joensuun kampus
Väitöskirjan ja julkisen tutkimuksen kieli: englanti

Fotoniikan nykyinen trendi on laitteiden koon nopea pieneneminen. Tämä vaatii usein uusien tekniikoiden kehittämistä, jotta pystytään valmistamaan erittäin pienikokoisia fotonisia rakenteita. MSc Igor Reduton väitöskirjatyössä tutkittiin termoelektrisen polarisaation (TEP) perusteita ja sovelluksia. Tällä uudella menetelmällä pystytään valmistamaan lasimaisten materiaalien pintaan mikro- ja nanorakenteita, muuttamalla lasin kemiallista vastusta polarisoimalla lasia staattisessa sähkökentässä korotetussa lämpötilassa.

Reduto tutki valmistettujen lasimaisten fotonisten rakenteiden suorituskykyä ja fyysisiä mekanismeja, jotka vastaavat lasin modifikaatiosta polarisoivan elektrodin reunan läheisyydessä. Näitä mekanismeja ovat vedyn epäpuhtauksien tunkeutuminen ilmakehästä lasiin, sekä toissijaisena anodina toimivat ilman sähköpurkaukset.

Tutkimuksessa osoitettiin, että polarisoituneiden lasien lämpökäsittely mahdollistaa reliefin korkeuden kasvattamisen moninkertaiseksi. Märkäetsaus mahdollistaa mikrometrien suuruusluokkaa olevien reliefikorkeuksien saavuttamisen, kun taas reaktiivinen ionietsaus (RIE) mahdollistaa diffraktiohilojen valmistuksen jopa satojen nanometrien suuruusluokassa. Siksi TEPin yhdistäminen kemialliseen tai reaktiiviseen ionietsaamiseen mahdollistaa yksinkertaisen ja edullisen tavan valmistaa mikrometrin suuruusluokkaa olevia rakenteita lasin pinnalle. Skaalautuvuus on kehitetyn lähestymistavan tärkeä etu, koska sen avulla voidaan valmistaa useita identtisiä rakenteita optiikkaa ja plasmoniikkaa varten, ilman foto- tai elektronisädelitografiatekniikoita. Menetelmällä voidaan myös valmistaa mikrofluidistiikan komponentteja.

MSc Igor Reduton fysiikan alan väitöskirja Thermo-field modification for the formation of nanostructures on glass surfaces (Lämpökenttämuutos nanorakenteiden muodostamiseksi lasipinnoille) tarkastetaan luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori Sergey Maksimenko, Institute for Nuclear Problems, Belarusian State University ja kustoksena professori Yuri Svirko, Itä-Suomen yliopisto.

Väittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa https://kuvapankki.uef.fi/A/UEF+kuvahakemisto/18367?encoding=UTF-8