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超短脉冲激光辐照金属薄膜温升效应的模拟研究

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郝秋龙, 齐文宗, 刘全喜, 赵方东. 2006: 超短脉冲激光辐照金属薄膜温升效应的模拟研究, 强激光与粒子束, 18(6): 908-912.
引用本文: 郝秋龙, 齐文宗, 刘全喜, 赵方东. 2006: 超短脉冲激光辐照金属薄膜温升效应的模拟研究, 强激光与粒子束, 18(6): 908-912.
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HAO Qiu-long, QI Wen-zong, LIU Quan-xi, ZHAO Fang-dong. 2006: Simulation study on thermal effect on metal films irradiated by ultra-short pulse laser, High Power Lase and Particle Beams, 18(6): 908-912.
Citation: HAO Qiu-long, QI Wen-zong, LIU Quan-xi, ZHAO Fang-dong. 2006: Simulation study on thermal effect on metal films irradiated by ultra-short pulse laser, High Power Lase and Particle Beams, 18(6): 908-912.
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超短脉冲激光辐照金属薄膜温升效应的模拟研究

  • 四川大学,电子信息学院,成都,610064

Simulation study on thermal effect on metal films irradiated by ultra-short pulse laser

  • 摘要: 考虑到材料的质量热容、热导率、驰豫时间等热力学参数随温度非线性变化因素的影响,利用具有人工粘性的、自适应时间步长的前向差分算法,数值求解了电子-晶格双温双曲两步热传导模型,讨论了厚度为50 nm的金膜在0.1 ps脉冲激光辐照下的温升规律.数值结果表明:薄膜前表面自由电子的温度在大约0.27 ps时达到最大值,不同厚度上自由电子达到温度平衡所需的时间大约为1.6 ps,而薄膜温度在整个厚度上达到平衡所需时间为60 ps左右.由电子温度及其温度梯度引起的热电子崩力很可能是造成材料破坏的一个主要因素.
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出版历程
  • 刊出日期:  2006-06-30

超短脉冲激光辐照金属薄膜温升效应的模拟研究

  • 四川大学,电子信息学院,成都,610064

摘要: 考虑到材料的质量热容、热导率、驰豫时间等热力学参数随温度非线性变化因素的影响,利用具有人工粘性的、自适应时间步长的前向差分算法,数值求解了电子-晶格双温双曲两步热传导模型,讨论了厚度为50 nm的金膜在0.1 ps脉冲激光辐照下的温升规律.数值结果表明:薄膜前表面自由电子的温度在大约0.27 ps时达到最大值,不同厚度上自由电子达到温度平衡所需的时间大约为1.6 ps,而薄膜温度在整个厚度上达到平衡所需时间为60 ps左右.由电子温度及其温度梯度引起的热电子崩力很可能是造成材料破坏的一个主要因素.

English Abstract

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