驻波透镜聚焦原子束制作纳米图形研究

介绍了将激光驻波聚焦原子束技术用于制作纳米级图形的基本原理和实验系统设计。研究了驻波透镜对原子束的聚焦特性及像差 ,数值结果显示原子束在置于焦平面处的基底上所沉积的条纹半高宽为 10nm左右 ,可以实现纳米级超微细图形的制作。同时给出了实验装置及初步实验结果     

驻波透镜聚焦原子束制作纳米图形研究

介绍了将激光驻波聚焦原子束技术用于制作纳米级图形的基本原理和实验系统设计.研究了驻波透镜对原子束的聚焦特性及像差,数值结果显示原子束在置于焦平面处的基底上所沉积的条纹半高宽为10 nm左右,可以实现纳米级超微细图形的制作.同时给出了实验装置及初步实验结果.     

激光驻波透镜聚焦原子束制作超微细图形研究

介绍将原子束激光准直技术和驻波聚焦沉积技术用于制作纳米级图形的基本原理和实验系统设计，研究了驻波透镜对原子束的聚焦特性，数值结果显示在原子束高度准直的情况下，原子束在置于焦平面处的基底上所沉积的条纹半高宽为l0nm左右，可以实现纳米级超微细图形的制作。     

一种可制作任意纳米图形的新技术

提出一种可制作纳米量级任意微细结构图形的新方法。该方法利用特别设计制作的原子束计算全息片来操纵原子运动,在基底堆积形成纳米图形;弥补了原子光刻技术中利用激光驻波场控制原子堆积只能制作单一量子点、线等周期性图形的不足。扼要介绍了原子束全息的基本原理,给出该项技术的实现方案,并进行了模拟研究。结果显示:当原子波长为12nm时,得到了占空比1∶1的50nm线条、60nm方孔以及1郾2μm×1郾2μm大小的汉字图像,表明该技术不仅可以制作点、线等规则图形以及像拐角线这样的周期性图形,还可以制作不规则的非周期性的任意图形,特征线宽均能达几十纳米。     

原子束全息技术制作任意微细图形研究

从波粒二象性原理出发，研究了用氖原子束计算全息技术制作任意纳米结构的基本原理和方法，克服了用激光梯度场控制原子堆积，只能制作单一点、线等周期性纳米结构的不足。分析讨论了原子全息与光学全息的区别，指出只有经激光冷却的原子束才满足全息技术所要求的相干条件和衍射条件。最后采用罗曼Ⅲ型迂回位相编码方法设计了氖原子束计算全息片，介绍了操纵氖原子束制作纳米任意结构的实验系统。     

原子光刻制备铬原子纳米条纹的实验研究

原子光刻技术可以制备高重复性的铬原子纳米条纹光栅,这种光栅可以作为纳米节距标准,实现对高精度的扫描探针式显微镜、电子显微镜等高端仪器的校准。高真空腔体中的固态铬原子受高温喷发出气态原子束,运动的原子束在冷却激光场和激光驻波场的分别作用下,实现原子束的准直与汇聚,沉积在位于激光驻波场后面的InP基片上。经过3h的堆积,得到间距为212.78nm,高度为9nm 的铬原子纳米条纹光栅。针对条纹生长速率较慢的问题,分析了具体原因,为后续工作提供参考。     

发散角对中性原子沉积特性的影响

利用激光驻波场操纵中性原子沉积纳米光栅结构是一种新颖的制备纳米计量标准技术,但采用传统的一维和二维方式对激光驻波场操纵中性原子沉积过程的分析缺乏纳米光栅的全貌信息,而采用三维分析方法则能给出纳米光栅的三维全貌信息,对结果的分析越精确。针对此,基于采用三维分析方法建立了激光驻波场与中性原子作用的模型,通过三维分析实现了不同原子束发散角条件下中性原子运动轨迹及沉积结果的三维仿真,结果显示当中性原子束发散角小于0.6 mrad时,所获得的纳米光栅的沉积质量较好,而超过0.6 mrad后所沉积的纳米光栅将会出现分裂现象。     

Cr原子在高斯型激光驻波场中汇聚沉积的仿真研究

在激光汇聚原子束沉积纳米光栅的研究中,半经典理论是一种简单而有效的方法。利用半经典理论模型,对Cr原子在高斯型激光驻波场中的汇聚沉积进行了模拟分析和研究。通过龙格－库塔法数值模拟出在不同失谐量Δ、激光功率P、Cr原子束的横向纵向速度、基片摆放位置zf和高斯光束束腰ω0条件下,Cr原子沉积光栅结构的变化,根据所得各光栅图形参数,分析了不同因素对Cr原子沉积的影响。     

用于热原子束的消色差原子透镜的研究

研究了与钠原子束斜交的激光束所构成的消色差原子透镜的聚焦特性 ,计算结果表明 ,由于色差得到一定程度的修正 ,沟道化钠原子的条纹宽度减小了一半 ,且信噪比得到了显著的提高。     

激光驻波场中铬原子的三维沉积特性分析

利用近共振激光驻波场操纵中性原子实现纳米级条纹沉积是一种新型的研制纳米结构长度标准传递方法,但仅通过一维和二维形式的仿真不能给出激光驻波场作用下中性原子沉积纳米光栅的全部信息。利用半经典模型,从铬原子在高斯激光驻波场中的运动方程出发,通过四阶Rungo-Kutta法模拟了铬原子在高斯激光驻波场中的三维运动轨迹以及三维沉积条纹结构,并分析了原子束发散、色差和球差等因素对三维运动轨迹及沉积条纹结构的影响。结果表明,利用三维仿真形式模拟高斯激光驻波场中铬原子的运动得到的结果与一维和二维形式下相比可以直观地表现出其较为详细的本质。