Importanta si relevanta continutului stiintific
Amorfizarea
Acest proces este invers procesului prezentat anterior, implicand amorfizarea suprafetelor cristaline. Aceasta se intampla daca rata de racire depaseste o viteza critica ce depinde puternic de tipul materialului. Amorfizarea are aplicatii in imbunatatirea rezistentei la coroziune si durificarea metalelor. Problemele care pot aparea constau in aparitita de fisuri si recristalizarea si pot fi evitate printr-o analiza a cineticii transformarilor fazei de neechilibru.
Astfel, pentru Si amorfizarea se produce pentru viteze ale interfetei lichid-solid de 11-15 m/s, depinzand de orientarea cristalului.
In cazul metalelor, tratamentul termic duce la formarea mai curand a unui strat subtire policristalin, caz in care viteza de racire este de ordinal 10 6 -10 12 K/s. Viteza critica a interfetei este de ordinul a 100-1000 m/s.
In cazul izolatorilor faza lichida poate fi inghetata daca viteza de racire este de ordinul 10^-4 – 10^2 K/s. Grosimea stratului amorfizat este in mod obisnuit de ordinul a 0.1-1000 μm.
Polizarea laser
Polizarea laser permite reducerea asperitatilor de pe suprafata materialelor. Are avantajul capacitatii de aplicare pe suprafete care nu sunt plane. Mecanismul este simplu: suprafata cu asperitati absoarbe puternic radiatia laser incidenta (Fig. 1.4) Incalzirea materialului este mai pronuntata in apropierea varfurilor deoarece transportul de caldura este mai eficient in jurul “vailor”. La incidenta sub unghiuri mari (80-85°) efectul este amplificat datorita umbririi vailor de catre varfuri. Calitatea suprafetei este imbunatatita mai mult prin rotirea probei. In acest mod, fatetele sunt iluminate din diferite parti si astfel este evitata aparitia unor structuri superficiale ondulate.
Fig. 1.4 (a) Schema ce ilustreaza polizarea laser. Radiatia laser absorbita incalzeste mai eficient varful cristalitelor in comparatie cu vaile unde difuzia termica este mai eficienta, asa cum indica sagetile. Aceasta duce la inlaturarea materialului in varfuri si la planarizarea suprafetei.
(b) Suprafata unei placi de diamant polizata cu un laser cu excimeri (ArF) in aer la 550 °C.
Polizarea laser este foarte eficienta daca lungimea de difuzie termica lT este comparabila cu inaltimea d a neregularitatilor. Daca lT <<d, doar partile superioare ale neregularitatilor sunt supraincalzite si astfel inlaturate. Din contra, daca lT >>d diferenta de temperatura dintre varfuri si vai devine neglijabila. Pentru inlaturarea unor neregularitati de 5 μm conditiile optime sunt obtinute cu un laser cu excimeri cu pulsuri de 20 ns, frecventa de 20 Hz si o durata de iradiere de 20 min/cm 2 .