高强度短脉冲激光辐照绝缘体的含时密度泛函理论研究
材料科学
2015-11-18 v1
摘要
我们计算了极短激光脉冲在SiO2（α-石英）中的能量沉积，旨在建立预测损伤和纳米颗粒产生的系统学。理论框架是含时密度泛函理论，通过多尺度表示中的实时方法实现。对于最真实的模拟，我们采用了类似于Becke和Johnson的meta-GGA Kohn-Sham势。我们发现，介质中的沉积能量可以精确地建模为局部电磁脉冲注量的函数。而能量沉积函数又可以很好地拟合从低于熔化阈值到远高于烧蚀阈值强度范围内的强场Keldysh公式。我们发现损伤阈值与熔化基底所需的能量之间具有合理的一致性。通过将基底转化为原子流体所需的能量估算的烧蚀阈值高于测量值，表明该过程的非热性质具有重要意义。烧蚀深度的一致性较好。
引用
@article{arxiv.1412.1445,
title = {Time-dependent density functional theory of high-intensity, short-pulse laser irradiation on insulators},
author = {S. A. Sato and K. Yabana and Y. Shinohara and T. Otobe and K. M. Lee and G. F. Bertsch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.1445},
year = {2015}
}
备注
14 pages with 7 figures; submitted to Phys. Rev. Letters