飞秒激光烧蚀材料下的新动力学研究

项目名称： 飞秒激光烧蚀材料下的新动力学研究

项目编号： No.10904177

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 电工技术

项目作者： 房然然

作者单位： 重庆邮电大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 飞秒激光技术在精密机械微加工、高密度光存储、纳米粒子的制备及医学等诸多领域具有广泛应用前景。揭示飞秒激光烧蚀材料的物理本质则是拓广其应用的关键。材料在飞秒激光作用下其能带结构与电子态密度都会发生显著变化，且导热机制必须考虑电子亚系统和晶格亚系统的温度变化规律。本项目拟在研究相应变化规律的基础上通过电子态密度与双温模型相结合的方法，重点研究飞秒激光与材料相互作用的机理：（1）考虑极端条件下多光子吸收、强离化效应、非傅立叶热效应等，探究飞秒激光在固体靶材中的吸收机制及超热电子产生的热动力学机制。（2）利用第一性原理计算电子态密度，进而得到电子的热容、热导率、电声耦合系数随电子温度的变化关系，结合双温模型，研究高能飞秒激光烧蚀材料的物理本质。（3）深入分析电声耦合、表面固化和晶格重排等微观效应，探讨材料出现各种奇异现象（如周期性结构）与激光工作参数的关系，进而建立相应的理论模型。

中文关键词： 飞秒激光；电子态密度；双温模型；电声耦合；纳米周期性结构

英文摘要：

英文关键词： Femtosecond laser；Density of electron state；Two temperature model；Electron-phonon coupling；Nanometer periodic structure