Микро- и нано-масштабные структуры в материалах и процессах энергетики

Цель проекта – разработать методы получения структурированных поверхностей ряда материалов с контролируемой иерархией масштабов структур с использованием импульсного лазерного излучения и оксидных структур различной морфологии в результате окисления металлов высокоплотным водокислородным флюидом. При выполнении проекта проведена модификация монокристаллического кремния под действием наносекундного лазерного излучения в атмосфере воздуха и аргона. Выявлены условия лазерной обработки для формирования высокоразвитой поверхности, характерной для "black silicon". Исследован процесс формирования микроканалов в прозрачных материалах (стекло и кварц) с использованием лазерного излучения, определены оптимальные параметры обработки, обеспечивающие формирование микроканалов прямоугольной формы с заданными размерами. Выполнено численное моделирование оптического отклика золота на облучение ультракороткими лазерными импульсами, получены значения порогов модификации золота с учетом и без учета эффекта баллистических электронов. Предложен новый методический подход, основанный на учете доли электронов, вовлеченных в оптический отклик ультракороткого лазерного импульса. Разработана методика и проведено исследование окисления свинца и висмута высокоплотным водокислородным флюидом. Определены морфология и фазовый состав образующихся оксидов в зависимости от состава флюида, описаны кинетика и механизмы влияния воды на динамику окисления.