超快脉冲激光辐照金属薄膜热-力效应的模拟研究

摘要：

基于双曲双温两步热传导和热电子崩力模型,考虑到超快脉冲激光辐照金属薄膜材料过程中的热-力耦合效应,得到了完全耦合的、非线性的超快热弹性模型.运用具有人工粘性和自适应步长的有限差分算法,以脉宽为100 fs的脉冲激光辐照200 nm厚金膜为例,对薄膜体内的电子-晶格温度及温度梯度、热应力和电子热流进行了数值模拟研究.结果表明:脉冲辐照早期为明显的非平衡加热阶段,同时形成较大的热电子崩力;电子热流出现双峰现象;超快加热引起的热应力是导致薄膜力学损伤的主要原因.

关键词：超快脉冲激光、金属薄膜、超快热弹、热应力、非热平衡

所属期刊栏目：37

分类号：O437;TN249(光学)

在线出版日期：2009-01-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2172-2176