Modélisation de la formation des nanostructures obtenues par ablation baser en regime femtoseconde

Abstract

Cette thèse se focalise sur la texturation à l’échelle submicronique de surfaces métalliques créée par ablation laser femtoseconde qui présente de nombreuses applications dans le domaine des nanotechnologies. En général, les formations de nanostructures sur une surface irradiée par des lasers à impulsions courtes ont été observées expérimentalement depuis 1965, et sont généralement qualifiés de structures de surface périodiques induites par laser (en anglais LIPSS). Les modèles théoriques existants ne décrivent pas l'origine, ni l'évolution de ces nanostructures de façon satisfaisante. C'est la raison pour laquelle de nouvelles modélisations sont nécessaires pour mieux comprendre leur formation. Dans cette thèse, la méthode dite Particule In Cell (PIC) est utilisée pour modéliser la formation de LIPSS sur une surface métallique. Le mécanisme d'explosion de Coulomb est proposé en tant que mécanisme responsable de la formation de ces nanostructures. L'influence des paramètres du laser sur leur formation (morphologie, taille, période, ...) et des comparaisons avec les résultats de la ittérature sont rapportés.