超快激光照射金属中的高冲击释放：材料喷射的情景
摘要：以亚皮秒近红外激光辐照下固体物质行为为研究对象，我们提出了一维数值模拟。我们指出，强等容加热作为产生高度非平衡热力学状态的机制的角色。在金属的情况下，讨论了材料从表面喷射的条件，并在流体力学背景下进行了描述，从而将热力学特性与烧蚀机制相关联。提出了热力学过程的便捷综合表示，强调了材料喷射的不同竞争途径。基于松弛和冷却过程的研究，这些过程限制了系统遵循原始热力学路径，我们确定了金属表面可能展示出的多种相变演化，其中可能导致相爆炸或碎裂。报告了铜和铝超短激光照射后超过熔化所需的特定能量的材料量的估计，并确定了超短激光照射后重铸材料的极限尺寸的理论值。还对机械碎裂引起的烧蚀进行了分析，并将其与铝在高拉压力和超快加载速率下的实验数据进行了比较。预计铝箔的后表面将出现剥离，通过与模拟结果进行比较，可以确定与高应变率相关的剥离强度值。
作者：Jean-Philippe Colombier (CEA/DAM, LAHC), Patrick Combis (CEA/DAM), Razvan Stoian (LAHC), Eric Audouard (LAHC)
论文ID：cond-mat/0703483
分类：Other Condensed Matter
分类简称：cond-mat.other
提交时间：2007-05-23