Релаксационные процессы электронной и решеточной подсистем при абляции поверхности железа ультракороткими лазерными импульсами
И. А. Артюков, Д. А. Заярный, A. A. Ионин, С. И. Кудряшов, С. В. Макаров, П. Н. Салтуганов
Физический институт им. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
Abstract
Пороги одноимпульсной абляции поверхности железа ультракороткими лазерными
импульсами по откольному и фрагментационному механизмам, а также глубины
соответствующих абляционных кратеров измерены методом оптической интерферометрии
для различных значений длительности лазерных импульсов,
τlas=(0.3-3.6) пс. Немонотонная
зависимость обоих порогов от τlas с минимумом вблизи 1.2 пс
(характерное время электрон-фононной релаксации τep)
отражает релаксационные явления транспорта и эмиссии
нетермализованных и термализованных носителей, соответственно, для суб- и
пикосекундных лазерных импульсов. В отличие от относительно медленной откольной
абляции более быстрое (пикосекундное) фрагментационное удаление материала путем
гидродинамического разлета его закритического флюида практически исчезает при
τlas>τep
ввиду испарительного охлаждения поверхности материала.