Búsqueda y caracterización de nuevos materiales y su aplicación en recubrimientos ópticos para el ultravioleta lejano y extremo

• Autores: Mónica Fernández Perea
• Directores de la Tesis: José Antonio Méndez Morales (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2008
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: María Luisa Calvo Padilla (presid.), Juan José Monzón Serrano (secret.), Luis Roso Franco (voc.), Marco Malvezzi (voc.), Carlos Rivera de Lucas (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Óptica
      • Propiedades ópticas de los sólidos
      • Radiación ultravioleta
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen
  • español

    El intervalo espectral conocido como ultravioleta lejano y extremo (FUV/EUV), que comprende longitudes de onda entre 10 y 200 nm, ha permanecido prácticamente inexplorado debido a la gran absorción que presentan los materiales. Sin embargo, en la actualidad existe una gran motivación por parte de la comunidad científica para el desarrollo de instrumentación en este intervalo espectral, cuya eficiencia depende en gran medida de la de los recubrimientos ópticos. El conocimiento preciso de las constantes ópticas de los materiales en lámina delgada es fundamental para que el diseño de los recubrimientos ópticos se pueda realizar adecuadamente. En el FUV/EUV existen muchos materiales que no han sido aún caracterizados, mientras que otros lo han sido en condiciones inapropiadas. Por lo tanto uno de los objetivos de este trabajo fue la búsqueda y caracterización óptica de materiales adecuados para su uso en recubrimientos ópticos para el FUV/EUV. Los materiales caracterizados fueron SiC, Sc, Yb, Ce, B y SiO. Los resultados obtenidos han confirmado la idoneidad de estos materiales como constituyentes de recubrimientos ópticos en el FUV/EUV. El otro objetivo de esta tesis doctoral fue el diseño, preparación y caracterización de recubrimientos ópticos para la región del FUV/EUV con longitudes de onda comprendidas entre 50 y 200 nm. Estos recubrimientos contienen materiales que fueron estudiados previamente en el Grupo de Óptica de Láminas Delgadas, así como algunos de los materiales que se han caracterizado en el contexto de esta tesis doctoral. Se han preparado espejos de banda ancha (bicapas de Al y MgF2 y multicapas de Al, MgF2 y SiC), y filtros que funcionan por transmisión (multicapas de Al y MgF2) y por reflexión (multicapas de Al, Yb y SiO). Por último, se han aportado nuevos datos acerca del envejecimiento y las posibles vías para mejorar la eficiencia de estos recubrimientos.

  • English

    The spectral range known as far and extreme ultraviolet (FUV/EUV), comprising wavelengths from 10 to 200 nm, has remained almost unexplored due to the high absorption displayed by materials. However, a great motivation from the scientific community has recently arisen to develop instrumentation for the FUV/EUV. The efficiency of this instrumentation depends strongly on the efficiency of optical coatings. A precise knowledge of the optical constants of thin film materials is fundamental to properly design optical coatings. In the FUV/EUV there are many materials that have not been studied yet, while some others were not characterized in appropriate conditions. Therefore, one of the objectives of this work was the search of new materials suitable to be used in optical coatings for the FUV/EUV. The characterized materials were SiC, Sc, Yb, Ce, B and SiO. The obtained results have confirmed that these materials are adequate as constituents of FUV/EUV optical coatings. Another objective of this work was the design, preparation and characterization of optical coatings for the spectral range with wavelengths going from 50 to 200 nm. These coatings include layers of materials that were studied previously by the Grupo de Óptica de Láminas Delgadas, and also some of the materials that were characterized during this thesis. Broad band mirrors (Al and MgF2 bilayers and Al, MgF2 and SiC multilayers) and filters working by transmission (Al and MgF2 multilayers) and by reflection (Al, Yb and SiO multilayers) were prepared. Finally, new data regarding the ageing of the coatings and the possible ways to improve their performance were provided.