原子尺度模拟捕捉超快激光-金属薄膜相互作用中的薄膜晶体结构特征

原子和近原子尺度制造领域的进展，依赖于对激光控制纳米结构化的精度提升和优化。理解薄膜的晶体学取向和微结构效应对于优化激光-金属薄膜相互作用至关重要，但这些效应在原子尺度上仍鲜有探索。我们采用混合两温度模型和分子动力学方法，模拟了不同晶体学取向和微结构配置的金属薄膜在超快激光相互作用中的行为。微结构特征（包括晶粒尺寸、晶粒拓扑和局部晶体学取向）控制了晶格无序演化和相变的速率和程度，尤其在较低施加能量时。我们的模拟提供了关于超快激光-金属相互作用在原子分辨率下纳米机械和热力学方面的全面见解。微结构感知/知薄膜制造和针对性缺陷工程可能提高纳米尺度激光加工的精度，并潜在成为一种高效的优化策略。