超快激光辐照金属中的高冲击释放：物质喷射情景
其他凝聚态物理
2007-05-23 v1
摘要
我们提出了描述固体物质暴露于亚皮秒近红外脉冲激光辐射下行为的一维数值模拟。我们指出了强等容加热作为产生高度非平衡热力学态机制的作用。在金属情况下，从流体动力学角度讨论了表面物质喷射的条件，从而可以将热力学特征与烧蚀机制相关联。我们提出了一种便捷的热力学过程综合表示，强调了物质喷射的不同竞争路径。基于对约束系统遵循原始热力学路径的弛豫和冷却过程的研究，我们确定金属表面可以表现出几种相演化，这些演化可能导致相爆炸或碎裂。我们报告了铜和铝超过熔化所需比能的物质数量估计，并确定了超短激光辐照后重铸材料的极限尺寸理论值。还分析了通过机械碎裂进行的烧蚀，并与铝在高拉伸压力和超快加载速率下的实验数据进行了比较。预计在铝箔后表面会发生层裂，与模拟结果的比较可以确定与高应变率相关的层裂强度值。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0703483,
title = {High shock release in ultrafast laser irradiated metals: Scenario for material ejection},
author = {Jean-Philippe Colombier and Patrick Combis and Razvan Stoian and Eric Audouard},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0703483},
year = {2007}
}