সাংহাই ইউনিভার্সিটি অফ ইঞ্জিনিয়ারিং সায়েন্স, ল্যাঙ্কাস্টার ইউনিভার্সিটি এবং অ্যামপ্লিটিউড সুঝো লেজার কোং লিমিটেডের অধ্যাপক ঝাং পেইলির নেতৃত্বে একটি যৌথ গবেষণা দল "ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক-হাইড্রোডাইনামিক কাপলিং এবং মাল্টিপলসের{3} মেটালসের অধীনে LIPSS} এর গঠন এবং বিবর্তনে রূপবিদ্যা প্রতিক্রিয়া শিরোনামে একটি গবেষণা পত্র প্রকাশ করেছে। আন্তর্জাতিক জার্নাল ফলিত গাণিতিক মডেলিং-এ বিকিরণ"। দলটি একটি মাল্টিফিজিক্স মডেল কাপলিং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্ব, ক্ষণস্থায়ী থার্মোফিজিক্স, এবং হাইড্রোডাইনামিকস প্রতিষ্ঠা করেছে এবং টাইটানিয়াম খাদ পৃষ্ঠে লেজারের বিবর্তন প্রক্রিয়া-প্ররোচিত পর্যায়ক্রমিক পৃষ্ঠ কাঠামো (LIPSS) অধ্যয়নের জন্য একটি পালস-বাই-নাড়ি পুনরাবৃত্তিমূলক কৌশল ব্যবহার করেছে। পরীক্ষামূলক যাচাইকরণ এবং সংখ্যাসূচক সিমুলেশনকে একত্রিত করে, দলটি মরফোলজি ফিডব্যাক মেকানিজমের অধীনে মারাঙ্গোনি প্রবাহ এবং রিকোয়েল চাপের সিনারজিস্টিক প্রভাবের অধীনে ন্যানোস্ট্রাকচার গঠন এবং বিবর্তনের শারীরিক প্রক্রিয়া প্রকাশ করেছে।
01
ভূমিকা
লেজার-প্ররোচিত পর্যায়ক্রমিক পৃষ্ঠ কাঠামো (LIPSS) হল একটি ভৌত ঘটনা যা বিভিন্ন পদার্থের (ধাতু, অর্ধপরিবাহী, ইত্যাদি) উপরিভাগে পর্যায়ক্রমিক কাঠামো তৈরি করতে পারে এবং ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। LIPSS সাধারণত দুই প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়: লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য (LSFL) এর কাছাকাছি সময়ের সাথে LIPSS এবং লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য (HSFL) থেকে অনেক ছোট সময়ের সাথে LIPSS। ধ্রুপদী LSFL-এর জন্য, উপাদান পৃষ্ঠে (ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্ব) উত্তেজিত ঘটনা লেজার এবং পৃষ্ঠ প্লাজমন পোলারিটনস (SPPs) এর মধ্যে হস্তক্ষেপের ফলাফল হিসাবে গঠন প্রক্রিয়া ব্যাপকভাবে গৃহীত হয়। যদিও ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্ব LSFL এর সময়কাল এবং দিক ব্যাখ্যা করে, এটি শুধুমাত্র স্থির প্রাথমিক শক্তি জমার বর্ণনা দেয় এবং লেজারের প্ররোচিত গলিত অবস্থায় উপাদানের গতিশীল বিবর্তন ব্যাখ্যা করে না। গলিত অবস্থায় পদার্থের স্থানান্তর প্রক্রিয়া চূড়া এবং খাদের পর্যায়ক্রমিক সংমিশ্রণে পৃষ্ঠের রূপবিদ্যাকে পুনরায় আকার দেয়।
ফেমটোসেকেন্ড লেজার প্রক্রিয়াকরণের উচ্চ প্রক্রিয়াকরণের নির্ভুলতা এবং ছোট তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলের কারণে মাইক্রো- এবং ন্যানো-ফ্যাব্রিকেশনের ক্ষেত্রে অনন্য সুবিধা রয়েছে। এর অতি সংক্ষিপ্ত পালস প্রস্থ অতি অল্প সময়ের মধ্যে বস্তুর পৃষ্ঠে লেজার শক্তিকে কেন্দ্রীভূত করে, একটি নন-তাপীয় ভারসাম্য পর্যায় রূপান্তর তৈরি করে। ইলেকট্রন তাপ পরিবাহিতা এবং ইলেকট্রন-ফোনন কাপলিং শক্তি আল্ট্রাফাস্ট প্রক্রিয়ার সময় উপাদানের মধ্যে জমা হওয়া ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির সংক্রমণ এবং শিথিলকরণের উপর আধিপত্য বিস্তার করে। এই কারণগুলি হল বিভিন্ন উপকরণের উপর পর্যবেক্ষণ করা LIPSS আকারবিদ্যার পার্থক্যের মৌলিক কারণ। যাইহোক, LIPSS গঠন হল একটি ক্রমবর্ধমান মাল্টি-নাড়ি প্রক্রিয়া, যেখানে প্রতিটি স্পন্দন দ্বারা উত্পন্ন সারফেস মর্ফোলজি পরবর্তী পালসের প্রাথমিক সীমানা শর্ত হিসেবে কাজ করে। উপরন্তু, LIPSS এর নিয়মিততা উপাদান বৈশিষ্ট্যের উপর একটি শক্তিশালী নির্ভরতা প্রদর্শন করে। পূর্ববর্তী সংখ্যাসূচক সিমুলেশনগুলি কদাচিৎ বহু-নাড়ি, বহু{13}}পদার্থবিজ্ঞানের পরিবেশে পরবর্তী ডালের উপর পূর্ববর্তী ডালগুলির দ্বারা উত্পন্ন পৃষ্ঠের রূপবিদ্যার প্রভাবকে বিবেচনা করে। বহু{15}নাড়ির অবস্থার অধীনে বস্তুগত পৃষ্ঠের রূপবিদ্যার পরিবর্তন তাপমাত্রা ক্ষেত্রের অসঙ্গতি সৃষ্টি করে, যা তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা প্রবর্তিত গলিত তরল পুনঃবন্টনকে প্রভাবিত করে। এটি একটি পালস-দ্বারা-নাড়ি দৃষ্টিকোণ থেকে LIPSS বিবর্তন প্রক্রিয়ার একটি পরিমাণগত বিশ্লেষণ এবং আলোচনার প্রয়োজন।
লেজার এবং ইলেক্ট্রন বিম প্রক্রিয়াকরণ
02
সিমুলেশন পদ্ধতি
মাল্টি-পালস ফেমটোসেকেন্ড লেজার বিকিরণ এবং সম্পর্কিত ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ার অধীনে LIPSS-এর ক্রমবর্ধমান বিবর্তন অধ্যয়ন করতে, সিমুলেশন ওয়ার্কফ্লো একটি একক পালসের লেজার-পদার্থের মিথস্ক্রিয়াকে তিনটি যুগ্ম ধাপে পচিয়ে দেয়: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের গণনা, থার্মোডাইনামিক এবং থার্মোডাইনামিক পদ্ধতিতে পুনরাবৃত্ত। পুনরাবৃত্তিমূলক সিমুলেশন। এই গবেষণায়, আমরা একটি নির্ধারক পৃষ্ঠ থেকে শুরু করে বিবর্তন প্রক্রিয়ার উপর ফোকাস করি। সিমুলেশনটি একটি আদর্শ, মসৃণ সমতল দিয়ে শুরু হয়, যেখানে লেজারের পরামিতি এবং উপাদান প্রতিক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন বিলুপ্তির পিটগুলিকে পরবর্তী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কাপলিং এর জন্য "কার্যকর রুক্ষতা" হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এই মডেলে, এই কার্যকরী রুক্ষতাকে সিমুলেটেড সারফেস অ্যাবলেশন দ্বারা উপস্থাপিত করা হয়, এমন একটি পদ্ধতি যা র্যান্ডম প্রারম্ভিক পৃষ্ঠের রুক্ষতার সাথে যুক্ত অনিশ্চয়তা দূর করে, যা আমাদের অধ্যয়ন করতে দেয় যে কীভাবে LIPSS গঠন এবং বিমোচনের প্রান্তে এবং পৃষ্ঠের মধ্যে প্রচার করে।
03
সারফেস আকারবিদ্যা প্রতিক্রিয়া
মাল্টি-পালস ফেমটোসেকেন্ড লেজার ইরেডিয়েশনের অধীনে, LIPSS গঠন একটি একক ভৌত ক্ষেত্রের একটি সরল সুপারপজিশন নয়, কিন্তু একটি গতিশীল বিবর্তন প্রক্রিয়া যেখানে পূর্ববর্তী ডালের পৃষ্ঠের আকারবিদ্যা প্রভাব পরবর্তী ডালের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। চিত্র 2 উপাদান পৃষ্ঠের রূপবিদ্যার বিবর্তন এবং একাধিক ডালের অধীনে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সংশ্লিষ্ট স্থানিক বন্টন দেখায়। প্রাথমিক স্পন্দনের জন্য (N=1), মসৃণ উপাদান পৃষ্ঠের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বন্টন পার্শ্বীয়ভাবে অভিন্ন, প্রধানত ঘটনা এবং প্রতিফলিত আলোর হস্তক্ষেপ দ্বারা গঠিত একটি স্থায়ী তরঙ্গ প্যাটার্ন প্রদর্শন করে। ডালের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে (N=20, N=30), প্রাথমিকভাবে মসৃণ পৃষ্ঠটি অগভীর বিমোচন পিটে বিবর্তিত হয়। নন-প্ল্যানার ইন্টারফেস সমতলের প্রতিসাম্য ভেঙে দেয় এবং বিক্ষিপ্ত{10}}প্লেন ওয়েভ ভেক্টর উপাদান প্রদান করে, যা ধাতব-এয়ার ইন্টারফেসে দুর্বল SPP উত্তেজনার দিকে পরিচালিত করে। ডালের সংখ্যা আরও বৃদ্ধির সাথে সাথে (N=40, N=50), পর্যায়ক্রমিক খাঁজগুলি আরও কার্যকর ডিফ্র্যাকশন গ্রেটিং হিসাবে কাজ করে, যার ফলে শক্তিশালী SPP কাপলিং হয়। N=50 এ বিবর্ধিত দৃশ্যে দেখানো হয়েছে, SPP এবং পরবর্তী ঘটনার আলোর মধ্যে হস্তক্ষেপ খাঁজের মধ্যে স্থানিক স্থানীয় ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হটস্পট তৈরি করে, যেখানে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের তীব্রতা ঘটনা ক্ষেত্রের তীব্রতার চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি।
চিত্র 3 বিভিন্ন সংখ্যক ডাল (N=1-50) এর অধীনে উপাদান পৃষ্ঠের রূপবিদ্যার বিবর্তন এবং সংশ্লিষ্ট সর্বোচ্চ জালির তাপমাত্রা বন্টনকে চিত্রিত করে। প্রাথমিক পর্যায়ে (N=1-10), সমতল পৃষ্ঠে বিমূর্তকরণ পিট তৈরি হয়। এই সময়ে, পৃষ্ঠের তাপমাত্রা মসৃণভাবে পার্শ্বীয়ভাবে বিতরণ করা হয়, এবং সংশ্লিষ্ট তাপমাত্রা বন্টন একটি নিম্ন এবং প্রশস্ত শিখর প্রদর্শন করে, যা লেজার শক্তির গাউসিয়ান বিতরণকে প্রতিফলিত করে। ডালের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে (N=20-50), একটি উচ্চ-কন্ট্রাস্ট পর্যায়ক্রমিক তাপমাত্রা বন্টন ধীরে ধীরে প্রদর্শিত হয়, যা পর্যায়ক্রমিক পৃষ্ঠের কাঠামোর উত্থানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই পর্যায়ক্রমিক কাঠামোর উপত্যকায় সর্বোচ্চ জালির তাপমাত্রা ঘনীভূত হয়, যখন শিখরগুলিতে তাপমাত্রা তুলনামূলকভাবে কম থাকে। তাপমাত্রা বন্টন প্লট দেখায় যে ডালের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে এই তাপমাত্রা মডুলেশনের প্রশস্ততা আরও স্পষ্ট হয়ে ওঠে এবং সর্বোচ্চ তাপমাত্রা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়। চিত্র 2 এ দেখানো বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বন্টনের বিবর্তনের সাথে এটিকে একত্রিত করে, একাধিক ডালের অধীনে জালির তাপমাত্রা বন্টন একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক থার্মাল ফিডব্যাক প্রক্রিয়া দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। উপত্যকায় অবস্থিত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হট স্পটগুলি স্থানিকভাবে অ{13}}অভিন্ন তাপের উত্স তৈরি করে, শেষ পর্যন্ত পৃষ্ঠের রূপবিদ্যার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি পর্যায়ক্রমিক জালি তাপমাত্রার ক্ষেত্র তৈরি করে।
04
গলে যাওয়া পর্যায়ে তরল প্রবাহ
ফেমটোসেকেন্ড লেজার পালস শক্তি ইলেক্ট্রন-ফোনন কাপলিং এর মাধ্যমে জালিতে স্থানান্তরিত হয়। একবার জালির তাপমাত্রা গলনাঙ্কে পৌঁছে গেলে, উপাদান পৃষ্ঠে একটি ক্ষণস্থায়ী গলিত স্তর তৈরি হয়। পিকোসেকেন্ড টাইমস্কেলে LIPSS-এর পরবর্তী বিবর্তন শুধুমাত্র স্ট্যাটিক অ্যাবলেশন নয়, এই গলিত স্তরের মধ্যে হাইড্রোডাইনামিক পরিবহন দ্বারাও নিয়ন্ত্রিত হয়। এই মডেলে, পর্যায়ক্রমিকতা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তি জমার দ্বারা পূর্বনির্ধারিত, যখন মারাঙ্গোনি স্ট্রেস এবং রিকোয়েল চাপ প্রাথমিকভাবে গলিত উপাদানের পুনর্বন্টন এবং অপসারণকে চালিত করে। চিত্র 4, 5, এবং 6 একটি বহু-নাড়ি প্রক্রিয়ার (N=20-40) গলন পর্যায়ে তরল প্রবাহের প্রবণতা দেখায় কারণ পর্যায়ক্রমিক গঠন অগভীর থেকে গভীরে বিকশিত হয়। এই পর্যায়ে, জালির তাপমাত্রা গলনাঙ্ক অতিক্রম করেছে কিন্তু এখনও বাষ্পীভবনের তাপমাত্রায় পৌঁছায়নি। এই তিনটি পরিসংখ্যানে, a1 এবং a2 পর্যায়ক্রমিক কাঠামোর শিখরগুলিকে প্রতিনিধিত্ব করে, যখন a3 এবং a4 ট্রফগুলিকে প্রতিনিধিত্ব করে। চিত্র 4-এ দেখানো হয়েছে, পর্যায়ক্রমিক কাঠামো গঠনের প্রাথমিক পর্যায়ে (N=20), পৃষ্ঠের উপর একটি পর্যায়ক্রমিক তাপমাত্রা ক্ষেত্র প্রতিষ্ঠিত হয়েছে এবং একটি তরঙ্গায়িত গঠন দেখা দিতে শুরু করেছে। উপত্যকা অঞ্চলে সর্বোচ্চ তাপমাত্রা (চিত্র. 4(c)), সারফেস টেনশন গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা চালিত, মারাঙ্গোনি প্রভাবের ফলে গলিত পৃষ্ঠের তরল উপত্যকার কেন্দ্র থেকে সন্নিহিত শিখরে উচ্চ গতিতে প্রবাহিত হয়। বিপরীতভাবে, সর্বনিম্ন তাপমাত্রার ক্রেস্ট অঞ্চলে (চিত্র. 4(b)), সংলগ্ন উপত্যকা থেকে তরল একত্রিত হতে এবং উপরের দিকে জমা হতে দেখা যায়। এই অঞ্চলগুলির একটি তুলনা ঘাটগুলিতে উচ্চ-গতির ভিন্নমুখী প্রবাহ এবং ক্রেস্টগুলিতে কম-গতির অভিসারী প্রবাহ প্রকাশ করে। চিত্র. 4(b) এবং (c) এর প্রবাহ ক্ষেত্রগুলিতে দেখানো হয়েছে, ক্রেস্টের দিকে পৃষ্ঠের তরল প্রবাহ গলিত পুলের মধ্যে আরও গভীরে একটি ব্যাকফ্লো সৃষ্টি করে, যা শিখরের নীচে থেকে উপত্যকায় ফিরে আসে। বাহ্যিক পৃষ্ঠের প্রবাহ এবং অভ্যন্তরীণ নীচের প্রবাহের এই সংমিশ্রণটি পর্যায়ক্রমিক কাঠামোর প্রতিটি ক্রেস্ট এবং ট্রফের মধ্যে একজোড়া সাধারণ মারাঙ্গোনি ঘূর্ণিতে সংগঠিত হয়। পরিসংখ্যান তুলনা করে, ডুমুর. 4, 5 এবং 6 থেকে দেখা যায় যে উপত্যকাগুলি গভীর হওয়ার সাথে সাথে পৃষ্ঠের তরল ধীরে ধীরে তাদের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে (ডুমুর. 4(c), 5(c), এবং 6(c))। গভীর উপত্যকাগুলি শক্তিশালী স্থানীয় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যার ফলে উপত্যকা থেকে পার্শ্ববর্তী শিখরগুলিতে পার্শ্বীয় তাপীয় প্রসারণ দমন করা হয়। এর ফলে উপত্যকার মধ্যে একটি খাড়া তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট বজায় থাকে। অতএব, যেহেতু তরল গতি চালনাকারী শক্তিগুলি তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, তাই এই শক্তিগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে উপত্যকার মধ্যে সীমাবদ্ধ হয়ে পড়ে। ডালের সংখ্যা বাড়ানোর দৃষ্টিকোণ থেকে, এর মানে হল যে পরবর্তী ডালের শক্তি বিদ্যমান খাঁজগুলিকে আরও গভীর করতে ব্যবহৃত হয়, ইতিমধ্যে গঠিত শিখরগুলিকে হ্রাস করা বা নতুন কাঠামো তৈরি করার পরিবর্তে। ফলস্বরূপ, চূড়া এবং উপত্যকার মধ্যে উচ্চতার পার্থক্য ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়, যা পর্যায়ক্রমিক কাঠামোকে ধীরে ধীরে গভীর করে তোলে।
05
সিমুলেশন যাচাইকরণ
ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রভাব এবং মাল্টি-নাড়ি বিকিরণের অধীনে তরল প্রবাহের সিনারজিস্টিক প্রভাব দ্বারা চালিত পর্যায়ক্রমিক পৃষ্ঠের কাঠামোর গঠন প্রক্রিয়াকে চিত্রিত করার জন্য, রৈখিক স্ক্যানিং পরীক্ষায় পর্যবেক্ষণ করা সারফেস মর্ফোলজি বিবর্তনকে পুনরাবৃত্তিমূলক মাল্টিফিজিক্স মডেলের ফলাফলের সাথে তুলনা করা হয়েছিল, যেমনটি চিত্র 7-এ দেখানো হয়েছে, প্রাথমিকভাবে সারফেস প্ল্যাটফর্মের প্রাথমিক পর্যায়ে একটি উপাদান ছিল। অ্যাবলেশন-পুনরায় অবস্থান এবং গলিত তরল পরিবহন দ্বারা উত্পন্ন এলোমেলো ন্যানো পার্টিকেল দ্বারা আবৃত। সিমুলেশনে, আমরা LIPSS বিবর্তনের ভৌত সমতুল্য প্রারম্ভিক বিন্দু ব্যবহার করেছি, যথা লেজার-ইনডিউসড অ্যাবলেশন পিট। এলোমেলো ন্যানো পার্টিকেল এবং অ্যাবলেশন পিট উভয়ই পরবর্তী ডালের জন্য বিক্ষিপ্ত সীমানা হিসাবে কাজ করতে পারে, যার ফলে উত্তেজনাপূর্ণ এসপিপি। পরবর্তী ডালগুলি এসপিপি হস্তক্ষেপের মাধ্যমে এই নন-প্লানার পৃষ্ঠে একটি পর্যায়ক্রমিক তাপমাত্রা ক্ষেত্র স্থাপন করে, এই সময়কাল ধরে গলিত উপাদানের পুনর্বণ্টনকে চালিত করে। তারপরে, মারাঙ্গোনি বল এবং রিকোয়েল চাপ গলিত তরল পুনঃবন্টন চালাতে শুরু করে, যার ফলে LIPSS গঠনের প্রচার হয়।
সিমুলেশন ফলাফলগুলিকে আরও ভালভাবে যাচাই করার জন্য, একক-পয়েন্ট ফেমটোসেকেন্ড লেজার আলোকসজ্জার অধীনে LIPSS কে সংখ্যাসূচক সিমুলেশন ফলাফলের সাথে তুলনা করা হয়েছিল। চিত্র 8 এ দেখানো হয়েছে, দুটি স্থানিক পর্যায়ক্রমিকতার মধ্যে উচ্চ মাত্রার সামঞ্জস্য প্রদর্শন করে। এই সময়ের পরিমাপ করার জন্য, এসইএম ইমেজের স্থানীয় গ্রেস্কেল কনট্যুরগুলি LIPSS-এর লম্ব দিক বরাবর বের করা হয়েছিল, যা পরীক্ষামূলক কাঠামোর জন্য প্রায় 980 এনএম গড় সময় দেয়। চিত্র 8(b) একই স্থানিক স্কেলে সিমুলেটেড ক্রস-বিভাগীয় কনট্যুর দেখায়। একই স্থানাঙ্ক এবং স্কেলে SEM চিত্রে সিমুলেটেড পৃষ্ঠের কনট্যুর ম্যাপ করার মাধ্যমে, এটি দেখা গেছে যে সিমুলেটেড শিখর এবং উপত্যকার স্থানিক অবস্থানগুলি SEM চিত্রের উজ্জ্বল এবং অন্ধকার স্ট্রাইপের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যায়। সিমুলেটেড সময়কাল আনুমানিক 960 এনএম, যা কনট্যুর পদ্ধতি ব্যবহার করে পরিমাপ করা পরীক্ষামূলক ফলাফলের সাথে চমৎকার চুক্তিতে রয়েছে।
06
উপসংহার
এই অধ্যয়নটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্ব, তরল গতিবিদ্যা তত্ত্ব এবং সংখ্যাসূচক সিমুলেশনের মাধ্যমে পদার্থের থার্মোফিজিকাল বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে একটি মাল্টিফিজিক্স মডেল তৈরি করেছে। এটি মাল্টি-পালস ফেমটোসেকেন্ড লেজার ট্রিটমেন্টের অধীনে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রভাব এবং তরল প্রবাহের অস্থিরতার সমন্বয়সাধনের প্রভাব দ্বারা চালিত ধাতব পৃষ্ঠগুলিতে পর্যায়ক্রমিক কাঠামোর গঠনের শুরু থেকে শেষ পর্যন্ত ব্যাখ্যা করে। পদার্থের পৃষ্ঠে সিমুলেশনের ক্রমাগত পালস পুনরাবৃত্তি এবং পরীক্ষামূলক ফলাফলের সাথে সিমুলেশন ফলাফলের তুলনামূলক বিশ্লেষণের মাধ্যমে, আমরা এই উপসংহারে পৌঁছেছি যে LIPSS গঠন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এবং ফ্লুইড ডাইনামিকসের সিনারজিস্টিক প্রভাবের ফলাফল।
ঘটনার ফেমটোসেকেন্ড লেজার এবং উপাদান পৃষ্ঠের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া, পৃষ্ঠের রুক্ষতার উপস্থিতিতে, এসপিপিগুলিকে উত্তেজিত করে যা ঘটনার আলোতে হস্তক্ষেপ করে। এই প্রক্রিয়াটি স্থানিকভাবে পর্যায়ক্রমিক এবং অ{1}}বস্তুর পৃষ্ঠে অভিন্ন শক্তি জমা করে। আমরা নিশ্চিত করেছি যে এই প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের রুক্ষতা লেজারের দ্বারা সৃষ্ট বিমোচন পিট হতে পারে, যা উত্তেজনাপূর্ণ এসপিপিগুলির জন্য সীমানা শর্ত হিসাবে কাজ করতে পারে। পূর্ববর্তী ডাল দ্বারা গঠিত পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা পরবর্তী ডালগুলির জন্য একটি বিবর্তন ঝাঁঝরি হিসাবে কাজ করে, SPP কাপলিং দক্ষতা উন্নত করে। একবার এই পর্যায়ক্রমিক শক্তি উপাদান দ্বারা শোষিত হয়, এটি দ্রুত একটি সংশ্লিষ্ট জালি তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট ক্ষেত্রে রূপান্তরিত হয়, পৃষ্ঠের উপর একটি ক্ষণস্থায়ী গলিত স্তর গঠন করে। পর্যায়ক্রমিক তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা প্রভাবিত এই অত্যন্ত পাতলা গলিত স্তরটি শারীরিকভাবে অত্যন্ত অস্থির, যার ফলে তরল পরিবহন সক্রিয় করে যা উপাদান স্থানান্তর নিয়ন্ত্রণ করে। গলন পর্যায়ে, সারফেস টান দ্বারা চালিত মারাঙ্গোনি বল, উচ্চ-তাপমাত্রা থেকে নিম্ন-তাপমাত্রা ক্রেস্টে গলিত তরল স্থানান্তরিত করে, যা খাদের মধ্যে একটি উচ্চ-গতি বিবর্তিত প্রবাহ এবং কম{10}}বেগ রূপান্তরিত প্রবাহ তৈরি করে। ডালের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে খাদগুলি ধীরে ধীরে গভীর হতে থাকে এবং পৃষ্ঠের তরল ধীরে ধীরে খাদের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে। বাষ্পীভবন পর্যায়ে, জালির তাপমাত্রার আরও বৃদ্ধির সাথে রিকোয়েল চাপের আরও বৃদ্ধি ঘটে। এই মুহুর্তে, রিকোয়েল চাপ তরলকে চালিত করার প্রভাবশালী প্রক্রিয়া হিসাবে কাজ করে, শক্তিশালী বল ব্যবহার করে তরলকে খাদের পৃষ্ঠ থেকে নীচের দিকে নীচের দিকে চালিত করে, পাশাপাশি তরলটিকে ক্রেস্টে স্থানান্তরিত করে।
