飞秒激光加载下二维氮化硼损伤机理研究

二维氮化硼用在纳米电子及光电子领域时,常用飞秒脉冲激光进行加工,因此研究飞秒激光与二维六角氮化硼(h_BN)相互作用具有很好的应用价值。本文基于含时密度泛函理论研究了飞秒激光脉冲与二维h_BN纳米片相互作用,研究结果表明:激光脉冲作用在二维h_BN纳米片时,N-H键、B-H键键长被拉长,B-N键逐渐被破坏,最终导致二维h_BN整个结构坍塌而解体。此外,还发现激光强度影响N-H、B-H、B-N键最先断裂时间;同时飞秒激光的极化方向影响电荷密度分布。

飞秒脉冲强激光加载下团簇(SiO_2)_n(n=6,14)损伤动力学过程研究

在超快强激光应用中,尤其是激光聚变研究,SiO2作为光学元件的主要成分,而光学元件是由无定型二氧化硅组成的,基于无定型二氧化硅结构的复杂性,在理论研究中常常用团簇结构代替无定型结构,而且光学元件在损伤过程中往往会产生各种各样的二氧化硅团簇。因此,基于含时密度泛函理论研究激光脉冲与团簇(SiO2)n(n=6,14)相互作用对二氧化硅玻璃的损伤动力学过程的研究具有很好的应用价值。研究表明,当脉冲激光作用在团簇时,Si—O键长被拉长,激光削弱了Si—O共价键强度,Si—O键逐渐断裂,最终导致整个团簇(SiO2)n结构坍塌而破坏;随激光强度增加,Si—O键首先被破坏的时间缩短;同时飞秒激光诱导电荷密度变化,与飞秒激光脉冲衰退的痕迹一致。