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利用近场增强超快激光对天然蚕丝纤维进行微纳加工
摘要： 蚕丝纤维因其卓越的机械特性、优异的光学性能以及良好的生物相容性和生物可降解性而成为极具吸引力的材料。然而，对蚕丝纤维进行纳米加工仍是限制其在纳米工程及相关领域应用的挑战。在此，我们报道了利用超快激光进行局域近场增强辅助烧蚀以突破这一瓶颈。对蚕丝纤维的局域加工（包括纳米打孔、纳米开槽和切割）能够保留蚕丝纤维的关键分子结构单元和原始功能。成功实现了宽度约64纳米的极窄纳米孔。加工后的蚕丝纤维可用于转移微/纳米颗粒和药物，显示出在生物医学工程中的潜力。本研究开发的加工策略也可推广至其他材料，为制备尺寸和形貌精确可控的功能性纳米结构开辟了新途径。
关键词： 纳米加工、超快激光、药物递送、丝纤维、激光烧蚀
更新于2025-09-23 15:21:01
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环形激光束照射下原子力显微镜针尖近场增强的模拟
摘要： 由激光束照射的原子力显微镜（AFM）针尖下方产生的近场增强效应，在纳米焊接、纳米操纵、纳米刻蚀等多种纳米加工技术中得到广泛应用。本文利用COMSOL Multiphysics建立了环形激光束照射AFM针尖的近场增强数值模型。结果表明：当AFM针尖受环形激光照射时，针尖顶端会产生强烈近场增强；包含基底的场分布曲线呈马鞍形，证实环形光束照射AFM针尖会在颗粒与针尖之间产生极高近场增强。此外，研究显示采用更高频率的环形激光照射时，针尖顶端的近场增强效应随之增强；当照射角度为60度、照射距离为65纳米时，近场增强达到峰值?；诟媒≡銮康氖的Ｄ饨峁稍て诨沸渭す庹丈銩FM针尖的系统将在纳米加工领域获得进一步应用。
关键词： 近场增强、纳米加工、COMSOL Multiphysics仿真、环形激光束
更新于2025-09-16 10:30:52
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维戈大学的"激光工业应用"——马里亚诺·佩雷斯-阿莫尔教授的学术遗产
摘要： 从早期在一间配备低功率二氧化碳激光器的简陋实验室起步，在首任教授马里亚诺·佩雷斯-阿莫尔和后任教授胡安·普-萨拉乔的领导下，三十余载光阴流转，这个年轻研究团队已实现蜕变——其发展始终秉持"协作共赢"的理念。这些年来，我们不断拓展研究领域：涉足纳米级工艺、研发多种材料的加工与合成技术、引入并申请新型激光辅助工艺专利，同时为工业界已成熟应用的激光技术开辟新天地。这一切成就，离不开创始人的远见卓识、他亲手组建并持续更新的团队，以及来自国内外合作研究机构同仁的鼎力支持——这些合作得益于各地区、国家和欧洲组织提供的公私资金扶持。本文谨以此微薄之礼，致敬于2018年1月14日离世的马里亚诺·佩雷斯-阿莫尔教授。
关键词： 微加工、纳米加工、微熔覆、材料宏观加工、激光、激光旋压
更新于2025-09-12 10:27:22
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飞秒激光双脉冲硅纳米加工
摘要： 通过将飞秒（fs）激光脉冲分割为两个相同的子脉冲，实现了时间整形飞秒激光。双脉冲飞秒激光可有效控制初始自由电子状态（如电子温度、容量和密度等），从而提升表面形貌质量。本实验采用双脉冲飞秒激光加工硅材料时发现：在相同激光能量密度下，随着脉冲延迟时间增加（最高达1.5皮秒），烧蚀形成的微/纳孔平均直径逐渐减小，该现象已通过等离子体模型进行定量解释。此外，双脉冲飞秒激光还能制备单脉冲激光无法获得的纳米孔，且加工尺寸可缩小至200纳米以下。
关键词： 飞秒激光、硅、等离子体模型、双脉冲、纳米加工
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过激光烧蚀纳米加工促进目标晶面的生长
摘要： 晶体形貌控制是晶体产品多种应用中不可或缺的环节。然而通过传统调节环境条件（温度、添加剂等）的方法往往难以获得理想晶形。近期我们创新性地开发出一种时空控制蛋白质与氨基酸晶体生长的方法——通过飞秒（fs）激光烧蚀局部改变化晶体结构（如形成螺位错）。本研究为阐明最小损伤条件下控制单晶形貌的适宜激光参数，首先系统考察了脉冲持续时间对L-苯丙氨酸（L-Phe）激光烧蚀及晶体生长的影响。利用可调谐脉冲持续时间（fs至纳秒ns级）的激光系统，发现飞秒激光烧蚀能实现直径小于衍射极限的纳米级精密蚀刻。通过这种飞秒激光纳米加工技术促进目标晶面生长，我们成功制备出传统结晶方法难以获得的L-Phe块状晶体。
关键词： L-苯丙氨酸、纳米加工、单晶生长、晶体形貌控制、飞秒激光烧蚀
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过两次激光直写扫描工艺在硫系玻璃上诱导产生大面积周期性结构
摘要： 我们对As2S3玻璃上飞秒激光直写诱导大面积周期性表面结构的演化进行了理论与实验研究。当重叠率从65%提升至80%时，可制备出激光直写诱导的大面积低空间频率LIPSS（LSFL）结构。该演化过程可由激光能量密度与脉冲重叠率之间的竞争关系来定义。更重要的是，基于二次飞秒激光扫描过程，首次扫描诱导的初始LSFL结构与二次扫描激光脉冲间的相互作用会产生局域场增强效应，该效应可直接分裂LSFL的表面周期性结构。这种新型后续高空间频率LIPSS（HSFL）制备工艺与传统多脉冲诱导HSFL存在显著差异，可用于制备大面积HSFL结构。
关键词： 纳米加工、飞秒激光、激光诱导周期表面结构、硫系玻璃
更新于2025-09-11 14:15:04
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摩擦诱导位点选择性生长（RISS）制备二硫化钼器件图案
摘要： 二维层状过渡金属硫化物优异的电子和机械性能可被用于制造具有多种诱人功能的器件。然而，此类基于层状材料的器件的纳米加工仍需依赖光刻胶光刻和等离子体刻蚀工艺来将层状材料图案化为功能性器件结构。这种图案化过程会导致不可避免的污染，而原子级薄层材料对这类污染极为敏感。更严重的是，光刻引入的污染物无法通过常规半导体清洗方法安全去除。这一挑战严重阻碍了具有稳定特性的大规模层状材料器件阵列的制造。为解决该问题，我们提出一种摩擦诱导位点选择性生长方法，无需任何额外图案化工艺即可直接生成少层MoS2器件图案。该方法包含两个关键步骤：(i) 在介电表面产生微尺度摩擦电荷图案的无损机械摩擦过程；(ii) 在摩擦诱导电荷图案内进行MoS2的位点选择性沉积。结合有限元分析的显微表征表明，摩擦电荷图案内的场强分布决定了生长MoS2图案的形貌。此外，采用本方法制备的MoS2线型图案已成功用于构建工作晶体管和忆阻器阵列，这些器件在大面积范围内展现出高良率和良好的电学特性一致性。本方法可进一步发展为一种经济高效的纳米制造技术，用于生产基于各类层状材料的功能性器件图案。
关键词： 场效应晶体管、二硫化钼、纳米制造、纳米加工、忆阻器、化学气相沉积
更新于2025-09-09 09:28:46