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Effects of laser-induced periodic surface structures on the superconducting properties of Niobium

  • It is well known that the use of ultrashort (fs) pulsed lasers can induce the generation of (quasi-) periodic nanostructures (LIPSS, ripples) on the surface of many materials. Such nanostructures have also been observed in sample’s surfaces irradiated with UV lasers with a pulse duration of 300 ps. In this work, we compare the characteristics of these nanostructures on 1-mm and on 25-μm thick niobium sheets induced by 30 fs n-IR and 300 ps UV pulsed lasers. In addition to conventional continuous or burst mode processing configurations, two-dimensional laser beam and line scanning modes have been investigated in this work. The latter allows the processing of large areas with a more uniform distribution of nanostructures at the surface. The influence of the generated nanostructures on the superconducting properties of niobium has also been explored. For this aim, magnetic hysteresis loops have been measured at different cryogenic temperatures to analyse how these laser treatments affectIt is well known that the use of ultrashort (fs) pulsed lasers can induce the generation of (quasi-) periodic nanostructures (LIPSS, ripples) on the surface of many materials. Such nanostructures have also been observed in sample’s surfaces irradiated with UV lasers with a pulse duration of 300 ps. In this work, we compare the characteristics of these nanostructures on 1-mm and on 25-μm thick niobium sheets induced by 30 fs n-IR and 300 ps UV pulsed lasers. In addition to conventional continuous or burst mode processing configurations, two-dimensional laser beam and line scanning modes have been investigated in this work. The latter allows the processing of large areas with a more uniform distribution of nanostructures at the surface. The influence of the generated nanostructures on the superconducting properties of niobium has also been explored. For this aim, magnetic hysteresis loops have been measured at different cryogenic temperatures to analyse how these laser treatments affect the flux pinning behaviour and, in consequence, the superconductor’s critical current values. It was observed that laser treatments are able to modify the superconducting properties of niobium samples.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:A. Cubero, E. Martínez, L.A. Angurel, G.F. de la Fuente, R. Navarro, Herbert LegallORCiD, Jörg KrügerORCiD, Jörn BonseORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Applied surface science
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.2 Material- und Oberflächentechnologien
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier
Verlagsort:Amsterdam
Jahrgang/Band:508
Ausgabe/Heft:1
Erste Seite:145140-1
Letzte Seite:145140-7
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Laser-induced periodic surface structures (LIPSS); Niobium; Superconductivity
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Veranstaltung:E-MRS Spring Meeting 2019
Veranstaltungsort:Nice, France
Beginndatum der Veranstaltung:27.05.2019
Enddatum der Veranstaltung:31.05.2019
DOI:10.1016/j.apsusc.2019.145140
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-502541
ISSN:0169-4332
ISSN:1873-5584
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:22.01.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:09.04.2020
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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