激光诱导平移流体动力学质量快照：纳米尺度表征
材料科学
2017-11-01 v2 光学
摘要
贵金属薄膜中超快激光能量沉积诱导的纳米尺度热辅助流体动力学熔融扰动产生不可逆的纳米尺度平移质量重分布，并导致形成径向对称冻结表面结构。我们证明，熔融部分再固化后形成的表面结构最终三维(3D)形状受入射激光能量密度控制，且更重要的是，通过分子动力学建模从理论上预测。考虑到与激光诱导能量吸收、电子-离子能量交换、声子弛豫和流体动力学流动相关的潜在物理过程，该理论方法分离慢速和快速物理过程，并结合混合解析双温模型计算、可扩展分子动力学模拟和半解析薄壳模型，被证明能准确预测最终纳米尺度固化形态，与不同入射激光能量密度下产生的表面结构的纳米尺度聚焦离子束切割的直接电子显微镜可视化完全一致。最后，这些结果与通过基于可变电子束能量的能量色散X射线荧光光谱的非侵入非破坏性纳米尺度表征提供的表面纳米结构上的质量分布轮廓有合理的定量一致。
引用
@article{arxiv.1703.06758,
title = {Laser-induced Translative Hydrodynamic Mass Snapshots: mapping at nanoscale},
author = {X. W. Wang and A. A. Kuchmizhak and X. Li and S. Juodkazis and O. B. Vitrik and Yu. N. Kulchin and V. V. Zhakhovsky and P. A. Danilov and A. A. Ionin and S. I. Kudryashov and A. A. Rudenko and N. A. Inogamov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06758},
year = {2017}
}
备注
12 pages, 5 figures