Механизмы формирования поверхностного нанорельефа при лазерной абляции
- 作者: Кулешов П.С.1,2, Миколуцкий С.И.3, Хомич Ю.В.3
-
隶属关系:
- Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова
- Московский физико-технический институт (национальное исследовательское учреждение)
- Институт электрофизики и электроэнергетики РАН
- 期: 卷 62, 编号 1 (2024)
- 页面: 112-120
- 栏目: New energy and modern technologies
- URL: https://medjrf.com/0040-3644/article/view/653037
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0040364424010135
- ID: 653037
如何引用文章
详细
Рассмотрены два механизма формирования поверхностного нанорельефа на металлической подложке при лазерной абляции, в основе которых лежат теория зародышеобразования при кристаллизации и резонансно-волновая теория капиллярно-деформационных процессов. С помощью экспериментальных примеров показано, что оба этих механизма не только не противоречат, но и дополняют друг друга. На основе иерархии характерных времен проанализировано влияние энергетических параметров лазерных импульсов на размеры образовавшихся наноструктур.
全文:

作者简介
П. Кулешов
Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова; Московский физико-технический институт (национальное исследовательское учреждение)
编辑信件的主要联系方式.
Email: kuleshovps@yandex.ru
俄罗斯联邦, Москва; Москва
С. Миколуцкий
Институт электрофизики и электроэнергетики РАН
Email: mikolserg@mail.ru
俄罗斯联邦, Санкт-Петербург
Ю. Хомич
Институт электрофизики и электроэнергетики РАН
Email: kuleshovps@yandex.ru
俄罗斯联邦, Санкт-Петербург
参考
- Настулявичус А.А., Смирнов Н.А., Кудряшов С.И. и др. Получение наночастиц из тонких пленок серебра при воздействии лазерных импульсов в воздухе // Квантовая электроника. 2018. Т. 48. № 3. С. 251.
- Миколуцкий С.И., Хомич Ю.В. Влияние лазерного УФ-излучения наносекундной длительности на структуру и адгезионные свойства металлов и сплавов // ФММ. 2021. Т. 122. № 2. С. 159.
- Новиков И.А., Ножницкий Ю.А., Шибаев С.А. Мировой опыт в исследовании и применении технологического процесса лазерной ударной обработки металлов (обзор) // Авиационные двигатели. 2022. № 2(15). С. 59.
- Ионин A.A., Кудряшов С.И., Левченко А.О. и др. Гидродинамическая неустойчивость и самоорганизация субмикронного рельефа поверхности металлов при фемтосекундном лазерном облучении в жидкости // Письма в ЖЭТФ. 2017. Т. 106. Вып. 4. С. 247.
- Kirichenko N.A., Barmina E.V., Shafeev G.A. Theoretical and Experimental Investigation of the Formation of High Spatial Frequency Periodic Structures on Metal Surfaces Irradiated by Ultrashort Laser Pulses // Phys. Wave Phenom. 2018. V. 26. № 4. P. 264.
- Ганин Д.В., Миколуцкий С.И., Токарев В.Н., Хомич В.Ю., Шмаков В.А., Ямщиков В.А. Образование микронных и субмикронных структур на поверхности диоксида циркония при наносекундном лазерном воздействии // Квантовая электроника. 2014. Т. 44. № 4. С. 317.
- Пячин С.А., Пугачевский М.А. Новые технологии получения функциональных наноматериалов: лазерная абляция, электроискровое воздействие. Хабаровск, 2013. 38 с.
- Струлева Е.В., Комаров П.С., Ашитков С.И. Поведение тантала вблизи критической точки при фемтосекундном лазерном нагреве // ТВТ. 2021. T. 59. № 1. С. 148.
- Струлева Е.В., Комаров П.С., Ромашевский С.А., Евлашин С.А., Ашитков С.И. Фемтосекундная лазерная абляция железа // ТВТ. 2021. T. 59. № 5. С. 663.
- Хомич В.Ю., Ямщиков В.А. Основы создания систем электроразрядного возбуждения мощных CO2-, N2- и F2-лазеров. М.: Физматлит, 2014. 168 с.
- Хомич В.Ю., Шмаков В.А. Механизмы и модели прямого лазерного наноструктурирования материалов // УФН. 2015. Т. 185. С. 489.
- Варюхин А.Н., Захарченко В.С., Рахманкулов Д.Я. и др. Традиционные, гибридные и электрические силовые установки самолетов местных воздушных линий // Авиационные двигатели. 2022. № 1(14). С. 19.
- Кулешов П.С., Кузнецов А.М., Кулешова Ю.Д. Диспергация металлических нанопленок при лазерном сканировании // Вестн. МГОУ. Сер. Физика‒математика. 2022. № 1. С. 41.
- Миколуцкий С.И., Шмаков В.А., Хомич В.Ю., Ямщиков В.А. Зарождение и рост наноструктур на поверхности твердого тела, оплавленного лазерным импульсом // Российские нанотехнологии. 2011. Т. 6. № 11–12. С. 65.
- Токарев В.Н., Хомич В.Ю., Шмаков В.А., Ямщиков В.А. Возможность прямого лазерного наноструктурирования поверхности без оплавления материала // ФХОМ. 2008. № 4. С. 15.
- Хомич В.Ю., Шмаков В.А. Образование периодических наноразмерных структур на поверхности твердых тел при фазовых и структурных превращениях // Докл. РАН. 2012. Т. 446. № 3. С. 276.
- Лапшин К.Э., Обидин А.З., Токарев В.Н., Хомич В.Ю., Шмаков В.А., Ямщиков В.А. Прямое лазерное наноструктурирование поверхности алмазных пленок и керамики нитрида кремния наносекундными импульсами излучения F2-лазера // Российские нанотехнологии. 2007. № 11–12. С. 50.
- Emel’yanov V.I. Kuramoto-Sivashinsky Equation for Modulation of Surface Relief of Molten Layer and Formation of Surface Periodic Microstructures under Pulsed Laser Irradiation of Solids // Las. Phys. 2011. V. 21. Is. 1. P. 222.
- Иногамов Н.А., Жаховский В.В., Хохлов В.А. Динамика абляции золота в воду // ЖЭТФ. 2018. Т. 154. № 1(7). С. 92.
- Inogamov N.A., Khokhlov V.A., Petrov Yu.V., Zhak-hovsky V.V. Hydrodynamic and Molecular-dynamics Modeling of Laser Ablation in Liquid: from Surface Melting Till Bubble Formation // Opt. Quantum Electron. 2020. V. 52. № 2. Art. 63. 24 pp.
- Хомич В.Ю., Шмаков В.А. Образование наноструктур на поверхности твердых тел при лазерном плавлении // Докл. РАН. 2011. Т. 438. № 4. С. 460.
- Кулешов П.С. О диспергировании наночастиц алюминия // Горение и взрыв. 2019. T. 12. № 3. С. 118.
- Кулешов П.С., Кобцев В.Д. Распределение кластеров алюминия и их воспламенение в воздухе при диспергации наночастиц алюминия в ударной волне // ФГВ. 2020. Т. 56. № 5. С. 80.
- Гуренцов Е.В., Кулешов П.С., Михеева Е.Ю. К вопросу об аномальном поведении оптической плотности железных наночастиц при их нагреве ударной волной // ТВТ. 2022. T. 60. № 2. С. 213.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Учеб. пособ. Т. 6. Гидродинамика. 3-е изд., перераб. М.: Наука, 1986. 738 с.
- Серков А.А., Кузьмин П.Г., Раков И.И., Шафеев Г.А. Влияние лазерного пробоя на фрагментацию наночастиц золота в воде // Квантовая электроника. 2016. Т. 46. № 8. С. 713.
- Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику: учеб. / Под ред. Красильникова В.А. М.: Наука, 1984. 400 с.
- Физические величины. Спр. / Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
补充文件
