Разработка технологических принципов совместного использования магнетронного и лазерно-плазменного методов осаждения тонкопленочных покрытий : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / научный руководитель О. Р. Людчик

Abstract

Объектом исследования является жидкокапельная фаза материала мишени, формирующаяся в эрозионных факелах металлов вследствие интенсивного лазерного воздействия, наноразмерные металлические и углеродные пленки. Цель исследования – провести комплексные исследования физических процессов, происходящих при осаждении на подложку потоков частиц из плазмы магнетронного разряда и импульсной лазерной плазмы, и разработать физико-технологические принципы нового метода формирования тонкопленочных покрытий сложного состава с заданным распределением компонентов, основанного на совместном использовании процессов магнетронного и лазерно-плазменного осаждения. Разработать эффективные технологии лазерного синтеза металлических наноразмерных объектов и последующего их внедрения в различные среды для формирования новых наноструктурированных металлсодержащих материалов. Эрозионные лазерные факелы металлов с наличием жидкокапельной фазы металлов исследовались методом лазерного зондирования. Свойства наноразмерных углеродных, металлических пленок, а также многослойные покрытия на их основе исследовались методами просвечивающей, растровой и атомно-силовой микроскопии, методом комбинационного рассеяния. В результате выполнения работы разработана экспериментальная аппаратура, проведены исследования и установлены основные закономерности влияния условий магнетронного разряда и лазерного воздействия на процесс развития двухфазных лазерноиндуцированных плазменных потоков металлов. Получены наноразмерные покрытия на стеклянных и кремниевых подложках лазерно-плазменным методом в вакууме. Результаты данной работы могут быть использованы в медицинской промышленности для получения материалов с антибактериальными свойствами, а также в обрабатывающей промышленности для создания износостойких инструментов с улучшенными фрикционными свойствами.