Образование нанополостей в поверхностном слое алюминиевой мишени при воздействии фемтосекундных лазерных импульсов
С. И. Ашитков+, Н. А. Иногамов*, В. В. Жаховский×, Ю. Н. Эмиров°, М. Б. Агранат+, И. И. Олейник×, С. И. Анисимов*, В. Е. Фортов+
+Объединенный институт высоких температур РАН, 125412 Москва, Россия
*Институт теоретической физики им. Ландау РАН, 142432 Черноголовка, Россия
×Department of Physics, University of South Florida, Tampa, 33620 Florida, USA
°Nanomaterials and Nanomanufacturing Research Center, University of South Florida, Tampa, 33620 Florida, USA
Abstract
С помощью прямого экспериментального метода обнаружено,
что после воздействия фемтосекундного лазерного импульса внутри поверхностного
слоя алюминия
остаются полости нанометровых размеров.
Этот результат согласуется с данными численного моделирования.
Путем моделирования воссоздана детальная картина плавления,
формирования волны сжатия и растяжения и нуклеации пузырьков в растянутом
расплаве.
Показано, что эволюция кавитационного ансамбля пузырьков заканчивается
замораживанием дисковидных нанополостей
в процессе рекристаллизации расплава.
Явление образования пористого металла с чрезвычайно малыми размерами пор
крайне важно для понимания физики воздействия
и может иметь значительные практические приложения.