УДК: 538.971

Влияние эмиссии электронов на нагрев металлов фемтосекундными лазерными импульсами

Яковлев Е.Б., Сергаева О.Н., Свирина В.В.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Яковлев Е.Б., Сергаева О.Н., Свирина В.В. Влияние эмиссии электронов на нагрев металлов фемтосекундными лазерными импульсами // Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 8. С. 24–28.

Yakovlev E.B., Sergaeva O.N., Svirina V.V. The effect of electron emission on the heating of metals by femtosecond laser pulses [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2011. V. 78. № 8. P. 24–28.

Ссылка на англоязычную версию:

E. B. Yakovlev, O. N. Sergaeva, and V. V. Svirina, "The effect of electron emission on the heating of metals by femtosecond laser pulses," Journal of Optical Technology. 78(8), 487-490 (2011). https://doi.org/10.1364/JOT.78.000487

Аннотация:

Проведено исследование взаимодействия фемтосекундных лазерных импульсов с металлами с учетом электронной, фото- и термоэмиссии, вызывающих кулоновский взрыв из-за накопления избыточного положительного заряда на поверхности мишени и генерации электрического поля. Установлено, что эмиссия оказывает слабое влияние на теплофизические и оптические свойства твердых тел и поэтому ее можно не учитывать при анализе нагрева металлов фемтосекундными лазерными импульсами.

Ключевые слова:

лазерное нагревание, ультракороткие импульсы, электронная фото- и термоэмиссия, кулоновсий взрыв, численное моделирование

Благодарность:

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 09-02-00932-а, 09-02-01065-а, 10-02-00208-а и государственного контракта № П1134.

Коды OCIS: 320.2250, 320.7130, 190.4180, 000.3866

Список источников:

1. Rethfeld B., Kaiser A., Vicanek M., Simon G. Ultrafast dynamics of nonequilibrium electrons in metals under femtosecond laser irradiation // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. P. 214303–214313.
2. Rethfeld B., Kaiser A., Vicanek M., Simonc G. Nonequilibrium electron and phonon dynamics in solids absorbing a subpicosecond laser pulse // Proc. of SPIE. 2001. V. 4423. P. 250–261.
3. Делоне Н.Б. Многофотонные процессы. Cоросовский образовательный журнал. 1996. № 3. С. 75–81.
4. Tsai Hai-Lung, Jiang Lan Fundamentals of energy cascade during ultrashort laser-material interactions // Proc. of SPIE. 2005. V. 5713. P. 343–357.
5. Bulgakova N.M., Rosenfeld A., Ehrentraut L., Stoian R., Hertel I.V. Modeling of electron dynamics in laserirradiated solids: Progress achieved through a continuum approach and future prospects // Proc. of SPIE. 2007. V. 6732. P. 673208–673223.
6. Anisimov S.I., Inogamov N.A.,·Petrov Y.V., Khokhlov V.A., Zhakhovskii V.V., Nishihara K., Agranat M.B., Ashitkov S.I., Komarov P.S. Thresholds for front-side ablation and rear-side spallation of metal foil irradiated by femtosecond laser pulse // Appl Phys A. 2008. V. 92. P. 797–801.
7. Upadhyay A.K., Inogamov N.A., Rethfeld B., Urbassek H.M. Ablation by ultrashort laser pulses: Atomistic and thermodynamic analysis of the processes at the ablation threshold // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. P. 045437-1–045437-10.