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飞秒激光烧蚀镍钛形状记忆合金的蚀除机理

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唐一波, 陈冰, 陈志勇, 朱卫华, 李月华, 王新林. 2014: 飞秒激光烧蚀镍钛形状记忆合金的蚀除机理, 强激光与粒子束, 26(9): 137-142. doi: 10.11884/HPLPB201426.091025
引用本文: 唐一波, 陈冰, 陈志勇, 朱卫华, 李月华, 王新林. 2014: 飞秒激光烧蚀镍钛形状记忆合金的蚀除机理, 强激光与粒子束, 26(9): 137-142. doi: 10.11884/HPLPB201426.091025
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Tang Yibo, Chen Bing, Chen Zhiyong, Zhu Weihua, Li Yuehua, Wang Xinlin. 2014: Mechanism of femtosecond laser ablating NiTi shape memory alloy, High Power Lase and Particle Beams, 26(9): 137-142. doi: 10.11884/HPLPB201426.091025
Citation: Tang Yibo, Chen Bing, Chen Zhiyong, Zhu Weihua, Li Yuehua, Wang Xinlin. 2014: Mechanism of femtosecond laser ablating NiTi shape memory alloy, High Power Lase and Particle Beams, 26(9): 137-142. doi: 10.11884/HPLPB201426.091025
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飞秒激光烧蚀镍钛形状记忆合金的蚀除机理

  • 南华大学电气工程学院,湖南衡阳,421001

  • 南华大学机械工程学院,湖南衡阳,421001

  • 南华大学电气工程学院,湖南衡阳421001;南华大学机械工程学院,湖南衡阳421001

Mechanism of femtosecond laser ablating NiTi shape memory alloy

  • 摘要: 结合双温模型的分子动力学模拟方法,研究了飞秒激光脉冲辐照B2结构镍钛合金时烧蚀阈值附近的靶材蚀除机制,数值模拟了中心波长为800 nm,脉宽为1 00 fs,能量密度为25～50 mJ/cm2的激光与90nm厚B2结构镍钛合金薄膜相互作用过程.确定了脉宽为100 fs的脉冲激光与镍钛形状记忆合金相互作用的烧蚀阈值,发现烧蚀阈值条件下,靶材的蚀除机制是单纯基于应力作用的机械破碎;烧蚀阈值附近,未蚀除靶材受热影响发生无序化相变的区域较小,且随激光能量密度的降低而减小.提高激光功率密度,烧蚀同时呈现热机械蚀除和机械破碎机制.
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出版历程
  • 刊出日期:  2014-09-30

飞秒激光烧蚀镍钛形状记忆合金的蚀除机理

  • 南华大学电气工程学院,湖南衡阳,421001
  • 南华大学机械工程学院,湖南衡阳,421001
  • 南华大学电气工程学院,湖南衡阳421001;南华大学机械工程学院,湖南衡阳421001

摘要: 结合双温模型的分子动力学模拟方法,研究了飞秒激光脉冲辐照B2结构镍钛合金时烧蚀阈值附近的靶材蚀除机制,数值模拟了中心波长为800 nm,脉宽为1 00 fs,能量密度为25～50 mJ/cm2的激光与90nm厚B2结构镍钛合金薄膜相互作用过程.确定了脉宽为100 fs的脉冲激光与镍钛形状记忆合金相互作用的烧蚀阈值,发现烧蚀阈值条件下,靶材的蚀除机制是单纯基于应力作用的机械破碎;烧蚀阈值附近,未蚀除靶材受热影响发生无序化相变的区域较小,且随激光能量密度的降低而减小.提高激光功率密度,烧蚀同时呈现热机械蚀除和机械破碎机制.

English Abstract

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