Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru Перечень журналов МБД 16.03.2018г)

Аннотации (05.2014) : ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА КОРОТКОИМПУЛЬСНОЙ ЛАЗЕРНОЙ АБЛЯЦИИ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ И ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИШЕНЕЙ МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА КОРОТКОИМПУЛЬСНОЙ ЛАЗЕРНОЙ АБЛЯЦИИ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ И ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИШЕНЕЙ МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ

© 2014 г.    Д. С. Иванов*,**, канд. техн. наук; В. П. Липп*,**, аспирант; Б. Ретфельд*, доктор техн. наук; М. Э. Гарсия**, доктор техн. наук

*Технический Университет Кайзерслаутерна и исследовательский центр OPTIMAS, г. Кайзерслаутерн, Германия

**Университет Касселя, г. Кассель, Германия

Е­mail: ivanov@uni­kassel.de

Короткоимпульсное лазерное излучение, сфокусированное на поверхность материала, может вызывать одновременно большое число неравновесных процессов, взаимосвязанных между собой и протекающих в субмикронном интервале во временном диапазоне нескольких пикосекунд. В реализующихся экстремальных условиях механизм абляции, индуцируемой в твердом веществе, чрезвычайно сложен и до сих пор вызывает множество противоречивых интерпретаций. Одним из возможных способов для исследования ее механизма в условиях сильного неравновесия является метод молекулярной динамики. На основе этого метода в данной работе использована гибридная атомистически­непрерывная модель для описания взаимодействия пикосекундного лазерного импульса с моно­ и поликристаллической мишенями из золота. Исследована кинетика и механизм индуцируемой абляции. Выявлены различия, и определены их причины.

Ключевые слова: молекулярная динамика, лазерная абляция, спалляция, поликристаллические мишени, электрон­фононное взаимодействие.

Коды OCIS: 000.6800, 140.3390, 140.7090, 160.3900.

УДК 538.913, 538.971

Поступила в редакцию 28.01.2014.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.         Chichkov B.N., Momma C., Nolte S., von Alvensleben F., and Tuennermann A. Femtosecond, picosecond and nanosecond laser ablation of solids// Appl. Phys. A. 1996.V. 63. P. 109–115.

2.         Leitz K.­H., Redlingshöfer B., Reg Y., A. Schmidt Otto and M. Metal ablation with short and ultrashort laser pulses // Physics Procedia 2011. V. 12. P. 230–238.

3.         Anisimov S. I., Kapeliovich B. L. and Perel’man T. L. Electron emission from metal surfaces exposed to ultrashort laser pulses // Sov. Phys. JETP 1974. V. 39. P. 375–377.

4.        Hostetler J.L., Smith A.N., and Norris P.M. Thin film thermal conductivity and thickness measurements using picosecond ultrasonics // Microscale Thermophysical Engineering. 1997. V. 1. P. 237–244.

5.         Ivanov D.S. and Zhigilei L.V. Effect of pressure relaxation on the mechanisms of short­pulse laser melting // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. 105701.

6.        Rethfeld B., Sokolowski­Tinten K., von der Linde D. and Anisimov S.I. Ultrafast thermal melting of laser­excited solids by homogeneous nucleation // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. 092103.

7.         Hohlfeld J., Wellershoff S.­S., Gudde J., Conrad U., Jahnke V. and Matthias E. Electron and lattice dynamics following optical excitation of metals // Chem. Phys. 2000. V. 251. P. 237–258.

8.        Ivanov D.S. and Rethfeld B.C. The effect of pulse duration on the character of laser heating: photo­mechanical vs. photo­thermal damage of metal targets // Appl. Surf. Sci. 2009. V. 255. P. 9724–9728.

9.        Ivanov D.S. and Zhigilei L.V. Combined atomistic­continuum modeling of short­pulse laser melting and disintegration of metal films // Phys. Rev. B. 2003. V. 68. 064114.

10.       Zhakhovskii V.V., Inogamov N.A., Petrov Yu.V., Ashitkov S.I. Nishihara and K. Molecular dynamics simulation of femtosecond ablation and spallation with different interatomic potentials // Appl. Surf. Sci. 2009. V. 255. P. 9592–9596.

11.       Ivanov D.S., Kuznetsov A.I., Lipp V.P., Rethfeld B., Chichkov B.N., Garcia M.E. and Schulz W. Short laser Pulse surface nanostructuring on thin metal films: direct comparison of molecular dynamics modeling and experiment // Appl. Phys. A. 2013.V. 111. P. 675–687.

12.       Palomba S. and Palmer R. E. Patterned films of size­selected Au clusters on optical substrates // J. Appl. Phys. 2007. V. 101. 044304.

13.       Schäfer C., Urbassek H.M., Zhigilei L.V. and Garrison B.J. Pressure­transmitting boundary conditions for molecular dynamics simulations // Comp. Mater. Sci. 2002. V. 24. P. 421–429.

14.       Zhigilei L.V., Lin Z, and Ivanov D.S. Atomistic modeling of short pulse laser ablation of metals: connections between melting, spallation, and phase explosion // J. Chem. Phys. 2009. V. 113. P. 11892–11906.

15.       Jarmakani H., Maddox B., Wei C.T., Kalantar D. and Meyers M.A. Laser shock­induced spalling and fragmentation in vanadium // Acta Materialia. 2010. V. 58. P. 4604–4628.

16.       Ivanov D.S., Veiko V.P., Jakovlev E., Rethfeld B. and Garcia M.E. Molecular dynamics study of the short laser pulse ablation: quality and efficiency in production // submitted to Appl. Phys. A. 2014.

17.       Hopkins P.E., Norris P.M., Phinney L.M., Policastro S.A., and Kelly R.G. Thermal conductivity in nanoporous gold films during electron­phonon nonequilibrium // J. of Nanomaterials 2008. 2008. 418050.

 

 

Полный текст