Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa

Tämä tutkielma käsittelee spatiaalisen valomodulaattorin (SLM) käyttöä grafeenin 3D-muokkauksessa eli optisessa taonnassa. Lisäksi projektissa perehdyttiin yleisesti optiikan komponenttien käyttöön sekä atomivoima- ja Ramanmikroskooppien hyödyntämiseen 3D-pinnan tutkimisessa. Projektin päätavoitte...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Parikka, Johannes
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Kemian laitos, Department of Chemistry, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2020
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/70099
_version_ 1826225721827131392
author Parikka, Johannes
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Parikka, Johannes Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Parikka, Johannes Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Parikka, Johannes
datasource_str_mv jyx
description Tämä tutkielma käsittelee spatiaalisen valomodulaattorin (SLM) käyttöä grafeenin 3D-muokkauksessa eli optisessa taonnassa. Lisäksi projektissa perehdyttiin yleisesti optiikan komponenttien käyttöön sekä atomivoima- ja Ramanmikroskooppien hyödyntämiseen 3D-pinnan tutkimisessa. Projektin päätavoitteena oli kehittää grafeenin taontaan sekä hapettamiseen menetelmä, jolla saataisiin tehtyä haluttu kuvio yhdellä laservalotuksella yksittäisten pisteiden sijaan. Tämä nopeuttaisi valmistusprosessia huomattavasti ja auttaisi parantamaan kuvion resoluutiota. Projektissa koottiin optinen asetelma, jolla onnistuttiin valmistamaan taottua sekä hapetettua grafeenia uudella menetelmällä käyttäen pulssilaseria, valomodulaattoria sekä optista mikroskooppia pääkomponentteina. Asetelmaa optimoitiin koko työn ajan ja sen kehittäminen sekä optimointi veivät eniten aikaa. Optimointi koostui pääosin asetelman linjauksen parantamisesta, jolloin valotehoa saatiin enemmän näytteelle. Projektin aikana opittiin, miten modulaattori toimii grafeenin taonnassa ja miten modulaattorin eri parametrit vaikuttavan sen toimintaan. Mm. modulaattorin linssifunktion (lens phase) arvoa muuttamalla 0-kertaluku saatiin fokusoitua eri tasoon varsinaisen kuvion kanssa sekä huomattiin, että sen arvon merkillä (+/-) on suuri merkitys lasertehoon arvoon kuvion mukaan. Työn näytteet valmistettiin grafeenilevylle (VMH-400), joka on käytännössä piilevylle muodostettu grafeenikerros. Työn tuloksista voitiin todeta, että taottua sekä hapetettua grafeenia onnistuttiin valmistamaan kuvio kerrallaan. Taottu grafeeni havaittiin optisen sekä atomivoimamikroskoopin avulla. Hapettuman karakterisointi voitiin vahvistaa Ramanmikroskoopilla mitatun spektrin avulla. Tuloksista havaittiin kuitenkin, että millään valotuksella ei saavutettu täysin tavoiteltua kuviota. AFM-tulosten analysoimisessa käytettiin NanoScope-ohjelmistoa.
first_indexed 2024-09-11T08:49:32Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Pettersson, Mika", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Myllyperki\u00f6, Pasi", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Parikka, Johannes", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2020-06-22T09:45:35Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2020-06-22T09:45:35Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2020", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/70099", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4m\u00e4 tutkielma k\u00e4sittelee spatiaalisen valomodulaattorin (SLM) k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 grafeenin 3D-muokkauksessa eli optisessa taonnassa. Lis\u00e4ksi projektissa perehdyttiin yleisesti optiikan komponenttien k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n sek\u00e4 atomivoima- ja Ramanmikroskooppien hy\u00f6dynt\u00e4miseen 3D-pinnan tutkimisessa. \n\nProjektin p\u00e4\u00e4tavoitteena oli kehitt\u00e4\u00e4 grafeenin taontaan sek\u00e4 hapettamiseen menetelm\u00e4, jolla saataisiin tehty\u00e4 haluttu kuvio yhdell\u00e4 laservalotuksella yksitt\u00e4isten pisteiden sijaan. T\u00e4m\u00e4 nopeuttaisi valmistusprosessia huomattavasti ja auttaisi parantamaan kuvion resoluutiota. \n\nProjektissa koottiin optinen asetelma, jolla onnistuttiin valmistamaan taottua sek\u00e4 hapetettua grafeenia uudella menetelm\u00e4ll\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4en pulssilaseria, valomodulaattoria sek\u00e4 optista mikroskooppia p\u00e4\u00e4komponentteina. Asetelmaa optimoitiin koko ty\u00f6n ajan ja sen kehitt\u00e4minen sek\u00e4 optimointi veiv\u00e4t eniten aikaa. Optimointi koostui p\u00e4\u00e4osin asetelman linjauksen parantamisesta, jolloin valotehoa saatiin enemm\u00e4n n\u00e4ytteelle. \n\nProjektin aikana opittiin, miten modulaattori toimii grafeenin taonnassa ja miten modulaattorin eri parametrit vaikuttavan sen toimintaan. Mm. modulaattorin linssifunktion (lens phase) arvoa muuttamalla 0-kertaluku saatiin fokusoitua eri tasoon varsinaisen kuvion kanssa sek\u00e4 huomattiin, ett\u00e4 sen arvon merkill\u00e4 (+/-) on suuri merkitys lasertehoon arvoon kuvion mukaan.\n\nTy\u00f6n n\u00e4ytteet valmistettiin grafeenilevylle (VMH-400), joka on k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 piilevylle muodostettu grafeenikerros. Ty\u00f6n tuloksista voitiin todeta, ett\u00e4 taottua sek\u00e4 hapetettua grafeenia onnistuttiin valmistamaan kuvio kerrallaan. Taottu grafeeni havaittiin optisen sek\u00e4 atomivoimamikroskoopin avulla. Hapettuman karakterisointi voitiin vahvistaa Ramanmikroskoopilla mitatun spektrin avulla. Tuloksista havaittiin kuitenkin, ett\u00e4 mill\u00e4\u00e4n valotuksella ei saavutettu t\u00e4ysin tavoiteltua kuviota. AFM-tulosten analysoimisessa k\u00e4ytettiin NanoScope-ohjelmistoa.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Miia Hakanen (mihakane@jyu.fi) on 2020-06-22T09:45:35Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2020-06-22T09:45:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2020", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "108", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "spatiaalinen valomodulaattori", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "atomivoimamikroskopia", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "Ramanmikroskopia", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "laser", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Spatiaalisen valomodulaattorin k\u00e4ytt\u00f6 grafeenin muokkauksessa", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202006224300", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Kemian laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Chemistry", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Fysikaalinen kemia", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Physical Chemistry", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4032", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "optiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "fysiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "valmistus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "grafeeni", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "mikroskoopit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kuviot", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kemia", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "mikroskopia", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_70099
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:56:18Z
main_date 2020-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2020
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/adbc6537-5be9-44cc-8acd-e9ca16776aac\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202006224300.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2020
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Parikka, Johannes Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa spatiaalinen valomodulaattori atomivoimamikroskopia Ramanmikroskopia laser Fysikaalinen kemia Physical Chemistry 4032 optiikka fysiikka valmistus grafeeni mikroskoopit kuviot kemia mikroskopia
title Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa
title_full Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa
title_fullStr Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa
title_full_unstemmed Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa
title_short Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa
title_sort spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa
title_txtP Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa
topic spatiaalinen valomodulaattori atomivoimamikroskopia Ramanmikroskopia laser Fysikaalinen kemia Physical Chemistry 4032 optiikka fysiikka valmistus grafeeni mikroskoopit kuviot kemia mikroskopia
topic_facet 4032 Fysikaalinen kemia Physical Chemistry Ramanmikroskopia atomivoimamikroskopia fysiikka grafeeni kemia kuviot laser mikroskoopit mikroskopia optiikka spatiaalinen valomodulaattori valmistus
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/70099 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202006224300
work_keys_str_mv AT parikkajohannes spatiaalisenvalomodulaattorinkäyttögrafeeninmuokkauksessa