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1. WO2020012137 - PROCEDE DE NANOSTRUCTURATION DE LA SURFACE D'UN MATERIAU PAR LASER; ENSEMBLE PERMETTANT DE METTRE EN OEUVRE CE PROCEDE

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[ FR ]

Revendications

1. Procédé de nanostructuration de la surface d'un matériau solide pour former un motif régulier de nanostructures sur ladite surface, ledit procédé comprenant les étapes de :

- fourniture du matériau solide, ledit matériau comportant une surface ;

- irradiation d'une partie de la surface par un faisceau laser femtoseconde, comprenant une pluralité de trains d'impulsions (20), dans lequel :

• chaque train d'impulsions (20) comprend au moins deux impulsions (21 ,

22),

• chaque impulsion (21 , 22) présente une fluence crête, et une somme des fluences crêtes des impulsions d'un train d'impulsions est comprise entre 10% et 70 % d'une fluence seuil correspondant à un seuil d'ablation de matière pour une impulsion pour ledit matériau,

• deux impulsions consécutives d'un train d'impulsions sont temporellement séparées par une durée DT crête-à-crête comprise entre 500 fs et 150 ps,

• deux trains d'impulsions consécutifs sont temporellement séparés par une durée (D) supérieure à 10 DT,

- obtention d'un motif régulier de nanostructures sur ladite partie de surface, présentant une périodicité spatiale inférieure à 130 nm,

- déplacement du faisceau laser femtoseconde sur la surface de sorte à irradier d'autres parties de ladite surface.

2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel chaque impulsion présente une fluence crête comprise entre 5% et 65% d'une fluence seuil correspondant à un seuil d'ablation de matière pour une impulsion pour ledit matériau.

3. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel l'irradiation par la pluralité de trains d'impulsions sur un même élément de surface représente une dose totale inférieure à 6 J/cm2.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel chaque partie de la surface est irradiée par au moins 5 trains d'impulsions.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque partie de la surface est irradiée par un nombre de trains d'impulsions inférieur à 500.

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque impulsion d'un train d'impulsions présente une durée inférieure à la durée DT entre deux impulsions consécutives du train d'impulsions.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le matériau présente une structure cristalline, et notamment une structure cubique face centrée.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le matériau contient du carbone sous forme de diamant amorphe.

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des impulsions d'un train d'impulsions présentent des polarisations linéaires différentes lorsque lesdites impulsions arrivent sur la surface.

10. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel des impulsions d'un train d'impulsions présentent des polarisations linéaires croisées.

1 1. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les nanostructures obtenues sont des nanopuits ou des nanotrous et/ou des nano-bosses, formant un réseau régulier sur la surface.

12. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les nanopuits présentent un diamètre compris entre 10 nm et 40 nm, et de préférence entre 20 nm et 30 nm.

13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les parties irradiées de la surface se recouvrent partiellement.

14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le matériau présente une épaisseur inférieure à 200 nm.

15. Ensemble comprenant un matériau solide et un système de nanostructuration de la surface du matériau solide pour former un motif régulier de nanostructures présentant une périodicité spatiale inférieure à 130 nm sur la surface, ledit système comprenant une source laser femtoseconde (1 ) et un sous-système (2) permettant de générer plusieurs impulsions laser consécutives constituant un train d'impulsions, ledit système étant configuré pour irradier une partie de la surface par un faisceau laser femtoseconde comprenant une pluralité de trains d'impulsions (20), dans lequel :

• chaque train d'impulsions (20) comprend au moins deux impulsions (21 ,

22),

· chaque impulsion (21 , 22) présente une fluence crête, et une somme des fluences crêtes des impulsions d'un train d'impulsions est comprise entre 10% et 70 % d'une fluence seuil correspondant à un seuil d'ablation de matière pour une impulsion pour ledit matériau,

• deux impulsions consécutives d'un train d'impulsions sont temporellement séparées par une durée DT crête-à-crête comprise entre 500 fs et 150 ps,

• deux trains d'impulsions consécutifs sont temporellement séparés par une durée (D) supérieure à 10 DT,

le système étant configuré pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.