飞秒激光脉冲下金的非晶化:先进双温模型与表面损伤实验对比
材料科学
2024-12-30 v1
摘要
金属中超快激光诱导的固液相变仍未被清晰理解,其精确的定量描述仍具挑战。本文从实验和理论两方面系统研究了单发飞秒及皮秒近红外激光脉冲下金的非晶化。使用了波长为 800 和 1030 nm、脉冲宽度从 124 fs 到 7 ps 的两套激光系统,并确定了每种辐照条件下的损伤与烧蚀阈值。理论分析基于双温模型。考察了不同的电子-晶格耦合速率表达式以及弹道电子的贡献。此外,参与光学响应的自由电子数被认为依赖于激光强度,并研究了参与电子比例对损伤阈值的影响。仅有一组建模参数组合能够一致地描述所有测得的损伤阈值。文中给出了用以解释建模结果的物理论证。
引用
@article{arxiv.2205.00552,
title = {Melting of gold by ultrashort laser pulses: Advanced two-temperature modeling and comparison with surface damage experiments},
author = {Sergey A. Lizunov and Alexander V. Bulgakov and Eleanor E. B. Campbell and Nadezhda M. Bulgakova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.00552},
year = {2024}
}
备注
19 pages, 4 figures