飞秒激光诱导镍生成纳米液滴双温模型耦合分子动力学模拟

通过双温模型耦合分子动力学模拟方法,研究了飞秒激光诱导镍生成纳米金属液滴动态过程,分析了激光辐照后的镍内部电子温度、晶格温度、压力分布及金属的相变过程。研究表明:在激光作用后的几十皮秒内,电子温度和晶格温度达到平衡,且晶格温度一般会超过熔点和沸点,使材料内部产生气泡。激光同时诱导材料内压力周期性变化,促进产生的气泡扩展融合,气泡壁不断变薄,气泡在普拉托-瑞利不稳定性影响下破裂,然后在表面张力作用下收缩成液滴,该结论为激光诱导金属液滴喷射打印提供了理论依据。