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Progettazione, preparazione e caratterizzazione di specchi piani a multistrato per l'estremo ultravioletto e i raggi x soffici

Premessa

Questo lavoro di tesi si colloca nel campo della ricerca dei nanosistemi inorganici innovativi ed ha per oggetto la progettazione, la preparazione e la caratterizzazione di multistrati a base di molibdeno e silicio da impiegare con ottiche piane in riflessione nella regione dell’estremo ultravioletto e raggi X soffici, in particolare per le lunghezze d’onda di 13.0 nm, 19.0 nm e 26,4 nm.
Si è eseguita una selezione preliminare dei materiali elementari utilizzabili con cui si sono effettuate delle deposizioni con magnetron sputtering per la messa a punto dello strumento. Infine i multistrati depositati sono stati caratterizzati con varie tecniche di analisi (nucleari, ottiche).
La tesi si articola nei seguenti capitoli: nel capitolo 1 vengono spiegate le motivazioni che portano all’impiego degli specchi multistrato nell’ottica e le loro applicazioni applicazioni attuali e future; nel capitolo 2 vengono esposte le espressioni teoriche, le loro condizioni di validità e la modellizzazione dei difetti della struttura; nel capitolo 3 vengono presentati i criteri di selezione dei materiali, le loro simulazioni e la modellizzazione dei multistrati aperiodici; il capitolo 4 tratta del processo di deposizione e la messa a punto dello strumento; nel capitolo 5 si espongono i metodi di caratterizzazione impiegati e infine nel capitolo 6 i risultati delle analisi dei multistrati.

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Capitolo 2 Aspetti teorici 2.1 Costanti ottiche dei raggi XUV [1] Il comportamento macroscopico di un�onda elettromagnetica entro un materiale in profondit� z � descritto dalla funzione d�onda per il campo elettrico:       −       −= λ π λ π )nzct(i2 exp kz2 expE)t,z(E 0 (2.1) dove n e k sono le costanti ottiche del materiale, c e λ sono rispettivamente la velocit� e la lunghezza d�onda della radiazione nel vuoto. Indichiamo con n ~ l�indice di rifrazione complesso. ik)1(iknn ~ −−=−= δ (2.2) La funzione dielettrica ε (x,ω ), per cui ε=n ~ , rappresenta la risposta del mezzo al campo di radiazione. In linea di principio questa funzione risente di tutti gli effetti della natura aggregata del sistema, quale il legame chimico e le eccitazioni collettive (fononi, ecc.); nel caso dei raggi X il contributo di questi effetti, le cui energie sono molto minori di quelle della radiazione incidente, pu� essere trascurato. Le eccitazioni elettroniche riguardano i gusci interni dell�atomo i cui livelli energetici risentono poco del campo degli altri atomi; inoltre gli elettroni di valenza sono visti praticamente come elettroni liberi, vale a dire che hanno energie di legame pi� piccole dell�energia del fotone. La funzione dielettrica appare dipendente solo dalla composizione atomica e dalla densit� del materiale. Ε si pu� scrivere come: j j ja 2 e fnN 2 r 1n ~ ∑ −= π λ (2.3)

Tesi di Laurea

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Stefano Pasquato Contatta »

Composta da 103 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 759 click dal 20/03/2004.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.