飞秒激光照射金箔的分子动力学模拟

发布时间：2018-07-05 06:29

  本文选题：激光光学 + 飞秒激光　； 参考：《光学学报》2016年08期

【摘要】：采用耦合双温度模型的分子动力学方法对飞秒激光照射金箔的传热过程进行了模拟研究,利用序参数法对固相原子和液相原子进行了区分并获取了固液界面的位置及温度随时间的变化规律。在此基础上探究了激光能流密度对熔化过程的影响。结果表明,随着激光能量的吸收及传递,金原子逐渐由面心立方的规则排列变为无序的松散排列,固液界面随时间逐步向金箔底部移动,金箔体积不断变大。当激光能流密度较小时,金箔未完全熔化,且熔化发生时刻较晚。激光能流密度越大,金箔熔化越早越快,熔化深度也越大,固液界面处温度也越高。
[Abstract]:The heat transfer process of gold foil irradiated by femtosecond laser was simulated by the molecular dynamics method of coupling double temperature model. The order parameter method was used to distinguish the solid atom from the liquid atom, and the variation of the temperature and the position of the solid-liquid interface with time were obtained. On this basis, the influence of laser energy flux density on the melting process is investigated. The results show that with the absorption and transfer of laser energy, the gold atoms gradually change from the regular arrangement of face-centered cubic to disordered loose arrangement, the solid-liquid interface moves gradually to the bottom of the gold foil with time, and the volume of the gold foil becomes larger and larger. When the laser energy flow density is small, the gold foil does not melt completely, and the melting time is late. The higher the laser energy flow density, the sooner the gold foil melts, the deeper the melting depth and the higher the temperature at the solid-liquid interface.
【作者单位】： 上海理工大学能源与动力工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51476102)
【分类号】：TG665

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本文编号：2099293