摘要:多功能玻璃因其出色的机械、光学、热学和化学性能组合而在许多成熟和新兴行业中很常见,例如微电子、光伏、光学元件和生物医学设备。通过纳米/微图案化进行表面功能化可以进一步增强玻璃的表面特性,将其适用性扩展到新的领域。尽管激光结构化方法已成功应用于许多吸收材料,但透明材料在可见激光辐射下的可加工性尚未得到深入研究,尤其是对于生产小于 10 µ m 的结构。在这里,基于干涉的光学装置用于通过可见光谱中 ps 脉冲激光辐射的非线性吸收直接对钠石灰基板进行图案化。制作的线状和点状图案具有 2.3 至 9.0 µ m 之间的空间周期和高达 0.29 的纵横比。此外,在这些微结构中可以看到特征尺寸约为 300 nm 的激光诱导周期性表面结构 (LIPSS)。纹理化表面显示出显著改变的特性。也就是说,经过处理的表面具有增强的亲水行为,在某些情况下甚至达到超亲水状态。此外,微图案充当浮雕衍射光栅,将入射光分成衍射模式。优化了工艺参数,以产生具有超亲水特性和衍射效率超过 30% 的高质量纹理。
能带结构各点之间的散射矢量。在这方面,傅里叶变换的 QPI 图提供了拓扑绝缘体存在的首批实验证据之一,[4]因为它揭示了背向散射矢量处强度的“缺失”,正如理论所预测的那样。从理论的角度来看,QPI 图的计算主要基于模型方法,例如在拓扑绝缘体表面,[5]其中表面能带结构可以用简单的模型哈密顿量来近似。然而,一般而言,基于密度泛函的方法对于表面电子结构的实际描述是必需的,特别是杂质势,其中杂质周围的电荷弛豫在正确描述散射相移中起着重要作用。密度泛函计算的一个困难是缺陷引起的密度振荡范围非常大,可以达到几十甚至几百纳米,因此超晶胞方法实际上无法达到这个极限。这些挑战只能通过从头算格林函数嵌入方法来解决,比如 Korringa-Kohn-Rostoker(KKR)方法。作为一个应用的例子,我们参考了 Lounis 等人 [6] 对 Cu(111) 和 Cu(001) 表面上的 QPI 的计算,这是由于表面下埋藏着一个孤立杂质。这些结果表明,利用格林函数技术可以在相当大的表面积上对 QPI 图进行从头算计算。然而,对于傅里叶变换的 QPI 图,直接用格林函数卷积来表示结果是可行的[7],避免了计算大表面积中实空间图的中间步骤。在本文中,我们将探讨这个问题,并给出它在拓扑绝缘体领域的应用。在第 2 节中,我们概述了 KKR 方法中实空间和傅里叶变换 QPI 映射的形式。此外,我们讨论了多杂质实际情况的傅里叶变换 QPI,并认为多杂质问题可以用单杂质结果很好地近似。我们还讨论了扩展的联合态密度方法 (exJDOS)。在第 3 节中,我们将我们的形式应用于具有表面杂质的拓扑绝缘体 Bi 2 Te 3。这在 JuKKR 代码包中实现。[8] 最后,我们在第 4 节中进行了总结。