1 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
2 江苏大学材料工程学院, 江苏 镇江 212013
飞秒激光泵浦瞬态热反射技术是研究金属薄膜超快动力学的有效手段, 这种技术具有两大突出特点: 首先, 可以揭示飞秒激光激发的微观电、 声子的传输过程是一个非平衡热输运过程。 其次, 反射率瞬态变化实验中电子运动的超短时间分辨可以用来研究热过程中电子的非平衡相互作用情况。 利用磁控溅射真空镀膜技术, 在玻璃衬底和硅衬底上蒸镀了不同厚度的Co单层膜, Cr, Co双层膜以及Ag, Co双层膜。 利用飞秒激光瞬态反射技术研究了Co膜及其双层膜的瞬态反射率响应。 结果表明, 在同一厚度的Co膜样品上, 施加不同的泵浦光功率时, Co膜内电子的加热时间与泵浦光功率的大小无关, 均为0.1344 ps。 而对于不同厚度的Co膜, 电子的热化时间与薄膜厚度直接相关。 此外, 发现与以往研究结果不同的是, 在泵浦光功率足够大时, 玻璃衬底上的Co膜在飞秒激光脉冲泵浦下会出现两次或三次瞬态反射率下降现象, Co膜厚度决定了Co膜内瞬态反射率突变的次数, 即Co膜内电子的超快动力学变化次数。
钴膜 瞬态反射率 飞秒激光 Cobalt film Transient reflectivity Femtosecond laser 光谱学与光谱分析
2013, 33(12): 3278
为了描述飞秒激光与金属薄膜相互作用过程中的非平衡传热现象，采用有限差分的方法对金属薄膜内的温度场进行了1维数值模拟。对双温模型中电子-晶格耦合系数G、激光脉宽和电子的弹道运动等因素对金属薄膜表层电子和晶格温度的影响进行了理论分析。结果表明，G影响材料表面电子的温升，电子和晶格温度平衡时的延迟时间随着G的增大而减小，二者呈指数变化关系。这一结果对改善半导体元件中薄膜的温升是有帮助的。
超快光学 非平衡 双温模型 金属薄膜 ultrafast optics non-equilibrium double-temperature function metal film
为了研究激光能量密度对尼龙12/高密度聚乙烯(HDPE)制品尺寸的影响，基于选择性激光烧结快速成型技术，利用CO2激光对尼龙12/HDPE粉体材料进行了激光烧结成型试验，并用扫描电镜分析了烧结层中尼龙12/HDPE的显微组织。结果表明，随着激光功率/扫描速率(P/v)的增加，烧结件的翘曲量逐渐增大；较佳的成型激光能量密度为P/v=0.8%，此时的翘曲量约为0.4mm。该结果对复合尼龙粉末的激光烧结的研究是有帮助的。
激光技术 选择性激光烧结 激光能量密度 翘曲量 致密度 laser technique selective laser sintering laser energy density warping sintered density
