Spettroscopia Brillouin : caratterizzazione di film di tungsteno e tantalio

By means of the Brillouin spectroscopy technique, the speed of the acoustic modes of the nanostructural film, related to the angle of incidence of the laser of the sample, that is the wave vector have been obtained. I tried to relate these measures with the film mechanical and elastic properties as density and the elastic constants. To this purpose, the information about the film structure and its thickness in the searching point, given by the scansion electronic microscope (SEM), were essential. Relating to the change of the theoretic modeling of the film structure kind, the experimental data have been fitted more and more precisely to the theoretic dispersion relations. The film analyzed in this dissertation, are tungsten-tantalum alloys with different percentage of tantalum, produced by means of the pulsed laser deposition (PLD). To conclude, the purpose of this dissertation is, besides to get to know the experimental and theoretic simulations techniques, to analyze the change in thin film properties related to the variations of the tantalum percentage.

Tramite la tecnica della spettroscopia Brillouin si sono ricavate le velocità dei modi acustici di film nanostrutturati al variare dell’angolo di incidenza del laser sul campione ovvero del vettore d’onda indagato. Si è cercato quindi di correlare tali misure con le proprietà meccaniche ed elastiche del film come la densità e le costanti elastiche. Per fare questo sono state indispensabili le informazioni sulla struttura del film ed il suo spessore nel punto di indagine date dal microscopio a scansione elettronica (SEM). Al variare della modellizzazione teorica del tipo di struttura del film i dati sperimentali sono stati adattati sempre meglio alle relazioni di dispersione teoriche. I film analizzati in questa tesi sono leghe in tungsteno tantalio con diverse percentuali di tantalio creati con la tecnica detta pulsed laser deposition (PLD). In definitiva, oltre a prendere dimestichezza con le tecniche sperimentali e di simulazione teorica suddette, lo scopo della tesi è di analizzare la variazione delle proprietà del film al variare della percentuale di tantalio.