用量子电子应力理论研究飞秒激光脉冲引起的晶体非晶相变

项目名称： 用量子电子应力理论研究飞秒激光脉冲引起的晶体非晶相变

项目编号： No.11404252

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 胡昊

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 光与物质的相互作用，比如激光脉冲引起的物质的超快动力学过程是材料科学和凝聚态物理研究的重要课题。激光脉冲照射物质时，可能发生结构相变，其中一个重要的相变是晶体到非晶的相变；根据发生时间，相变被分为热熔化（慢）和非热熔化（快）。非热熔化通常认为是激光脉冲激发的电子空穴等离子体引起，但是现有理论并不能确定哪个物理量决定了材料在激光脉冲激发时的熔化行为，因而也无法从材料的基本性质进行先验预测。量子电子应力是申请人最近提出的一个物理概念，用来描述材料电子体系发生变化时，材料应力状态的变化。本项目将利用量子电子应力理论来研究激光脉冲引起的熔化相变。我们对飞秒激光脉冲照射材料时，材料中产生的量子电子应力进行分析和计算，确定何种材料性质决定材料的熔化行为；并利用分子动力学方法，研究量子电子应力随材料结构的演化及与其他物理性质变化的关系。我们的研究成果将对飞秒激光脉冲激发时的熔化过程有更加全面深入的理解。

中文关键词： 量子电子应力；飞秒激光脉冲；晶体非晶相变；非热熔融；第一性原理计算

英文摘要： Light-matter interaction, such as pulse laser induced ultrafast dynamics of matter is an important topic in materials science and condensed matter physics. Upon pulse laser excitation, structural phase transition could happen, an interesting phenomenon is

英文关键词： quantum electronic stress；femtosecond pulse laser；crystal-to-amorphous phase transition；nonthermal melting；first principle calculation