TY - CONF A1 - Bonse, Jörn T1 - Erzeugung und Charakterisierung anisotroper Nanostrukturen durch Ultrakurzpulslaser N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über die Erzeugung und Charakterisierung anisotroper Nanostrukturen mittels ultrakurzgepulster Laserstrahlung. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Phänomen der sogenannten Laser-induzierten periodischen Oberflächen-Nanostrukturen auf dielektrischen Werkstoffen und ihrer zeitlichen Dynamik. Weitere Beispiele von Volumen-Nanostrukturen aus der Literatur werden diskutiert. T2 - 21. Treffen des DGG-DKG Arbeitskreises „Glasig-kristalline Multifunktionswerkstoffe“ CY - Mainz, Germany DA - 22.02.2024 KW - Laser-induzierte periodische Oberflächen-Nanostrukturen KW - Quarzglas KW - Saphir KW - Bessel-Strahlen PY - 2024 AN - OPUS4-59565 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonse, Jörn T1 - Advances in ultrafast laser manufacturing: nanostructures, thin films, and scaling perspectives N2 - Advanced ultrafast laser technology is a rapidly growing field that currently enables many new industrial and scientific applications. During the last decades, this has been significantly driven by the availability of high-repetition-rate laser sources and novel beam delivery concepts. At the laser side, Moore’s law equally manifests for ultrafast laser technologies, since the average output power of such lasers doubles approximately every two years. This development is mainly driven by the increase of the pulse repetition rates of energetic laser pulses, currently enforcing the development of smart beam control and novel scanning strategies for preventing heat-accumulation and plasma-shielding effects during laser-based materials processing. This keynote presentation addresses the advantages, recent developments, and perspectives of laser processing with ultrashort laser pulses. A special focus is laid on the tailored structuring of thin films as well as the manufacturing and probing of sub-diffraction surface nanostructures – an ongoing race to extreme scales. Current limitations are identified and an outlook to future scaling perspectives will be provided. T2 - SPIE Photonics Europe 2024 Conference, Symposium "Lasers and Photonics for Advanced Manufacturing" CY - Strasbourg, France DA - 07.04.2024 KW - Ultrafast laser processing KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Surface functionalization KW - Laser technology KW - Time-resolved analysis PY - 2024 UR - https://spie.org/photonics-europe/presentation/Advances-in-ultrafast-laser-manufacturing--nanostructures-thin-films-and/13005-36#_=_ AN - OPUS4-59852 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonse, Jörn T1 - Funktionalisierung durch laser-induzierte periodische Oberflächenstrukturen N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über die vielfältigen Möglichkeiten der Oberflächenfunktionalisierung mittels Mikro- und Nanostrukturierung durch Ultrakurzpuls-Lasermaterialbeabeitung. Dies schließt eine Diskussion des Phänomens der Laser-induzierten periodischen Oberflächenstrukturen (LIPSS, engl.: Laser-induced Periodic Surface Structures, Ripples), sowie deren Klassifikation und Bildungsmechanismen mit ein. Ein Schwerpunkt der Präsentation liegt auf der Diskussion verschiedener Anwendungsmöglichkeiten der LIPSS in Bereichen der Optik, Fluidik, Tribologie und Medizin, sowie auf einem Ausblick auf die industrielle Skalierbarkeit der LIPSS-Technologie. T2 - 1. Netzwerktreffen 2024 des UKPL-Innovationsnetzwerks CY - Rostock, Germany DA - 11.03.2024 KW - Laser-induced Periodic Surface Structures (LIPSS) KW - Oberflächenfunktionalisierung KW - Mikrostrukturen KW - Nanostrukturen KW - Ultrakurzpuls-Laserbearbeitung PY - 2024 AN - OPUS4-59657 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonse, Jörn A1 - Schwibbert, Karin T1 - Laserstrukturierte Oberflächen: Ein Weg zur Kontrolle der Biofilmbildung? N2 - Bakterielle Biofilme stellen in medizinischen und industriellen Bereichen ein ernsthaftes Problem dar. Eine der größten gesellschaftlichen Herausforderungen liegt in der zunehmenden Resistenz von Bakterien gegen Biozide, die bei antimikrobiellen Behandlungen eingesetzt werden, z.B. durch übermäßigen Einsatz in Medizin, Industrie und Landwirtschaft oder durch Reinigung und Desinfektion in Privathaushalten. Daher sind neue effiziente bakterienabweisende Strategien, die den Einsatz von Bioziden vermeiden, dringend erforderlich. Ein vielversprechender Weg zur Erzielung bakterienabweisender Oberflächen liegt in der berührungslosen und aseptischen großflächigen Laserbearbeitung von technischen Oberflächen. Maßgeschneiderte Oberflächentexturen, ermöglicht durch verschiedene Laserbearbeitungsstrategien, die zu topographischen Skalen im Bereich von Nanometern bis Mikrometern führen, können eine Lösung für diese Herausforderung darstellen. In dem Vortrag wird ein Überblick über den aktuellen Stand der Technik bei der subtraktiven Texturierung von Laseroberflächen zur Kontrolle der Biofilmbildung bei verschiedenen Bakterienstämmen und in unterschiedlichen Umgebungen gegeben. Auf der Grundlage spezifischer Eigenschaften von Bakterien und laserbearbeiteten Oberflächen werden die Herausforderungen antimikrobieller Oberflächendesigns erörtert und zukünftige Richtungen aufgezeigt. T2 - GRAVOSeminar, GRAVOmer Kompetenznetzwerk CY - Online meeting DA - 28.02.2024 KW - Laser-Materialbearbeitung KW - Ultrakurzpuls-Laser KW - Biofilme KW - Antibakterielle Oberflächen KW - Oberflächenfunktionalisierung PY - 2024 UR - https://gravomer.de/veranstaltungen-anzeigen/laserstrukturierte-oberflaechen-ein-weg-zur-kontrolle-der-biofilmbildung AN - OPUS4-59594 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kaczmarek, D. A1 - Bonse, Jörn T1 - Capabilities and limitations of Sipe’s first principles LIPSS theory: current aspects and directions N2 - This presentation elucidates the fundamentals and capabilities of John E. Sipe’s first principles theory (1983) of laser-induced periodic surface structures (LIPSS), representing an analytical mathematical approach (Green’s formalism) to calculate the absorption of electromagnetic radiation at a microscopically rough surface via the so-called efficacy factor. It includes a discussion of assumptions made in the theory and resulting limitations, such as the restriction to a near-surface layer (the so-called “selvedge”), the lack of any material response, or missing inter-pulse feedback phenomena being relevant in typical multi-pulse irradiation conditions. The influence of the angle of incidence, the polarization direction (s-pol. or p-pol.), the optical properties (dielectric permittivity) of the irradiated materials, as well as its surface roughness and its specific encoding in the theory via a shape factor (s) and a filling factor (f) are addressed. A simplifying mathematical reformulation (without changing the validity range) of Sipe’s theory in the form of 14 complex-valued equations published in 2005 is motivated, as well as the necessity of some minor adjustments for non-normal incident radiation - revealed in a very recent Erratum. Starting with 2009, extensions of the original theory were developed, e.g., the analytical Sipe-Drude model in order to include intra-pulse transient changes of the optical properties of the material. Finite-difference time-domain (FDTD) numerical simulations successfully confirmed in 2012 the validity of the Sipe-Drude approach. Moreover, the FDTD formalism can be extended to sub-surface regions and can be combined with a material response (topography) modelling for iteratively considering inter-pulse feedback phenomena. Finally, we will provide characteristic examples of Sipe’s efficacy factor for typical material classes (metals, semiconductors, dielectrics), we will explain how the results can be interpreted, and line out how the Sipe theory may be extended further. T2 - 12th International LIPSS Workshop CY - Leipzig, Germany DA - 11.09.2024 KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Theory KW - Green's formalism KW - Scattering waves KW - Finite-difference time-domain calculations PY - 2024 AN - OPUS4-61098 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -