纳秒脉冲激光辐照金属玻璃表面结构形成机制

• 作者: 刘凯欣 叶林茂 孙贵磊 熊向明
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 激光辐照 金属玻璃 表面波 波群 等离子体相互作用
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1061-1068
• 页数: 8页
• 分类号: TG146.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY16060025

摘要

脉冲纳秒激光辐照金属玻璃材料会在表面产生一种特殊的波纹形貌,波纹的波长和振幅由内至外逐渐减小.利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观测了一种Ti基金属玻璃Ti40 Zr25 Cu12 Ni3 Be20(%,质量分数)被纳秒脉冲激光辐照后表面的波纹形貌.与Zr基和La金属玻璃的实验结果相比,Ti基金属玻璃表面波纹形貌具有更广的范围和更小的特征尺度.在实验观测基础上进行合理的假设来简化模型,假设波纹形貌是由于小振幅表面波在深水域不可压粘性液体中传播,并在传播过程中被凝固而形成的.考虑波群理论和等离子体与熔融液体相互作用的影响,对实验结果进行理论分析.理论分析表明波长短的波传播更快,凝固前波传播的距离更远,所以越靠近边缘波的波长越短,分析结果也可以解释Ti基金属玻璃表面波纹范围更广的原因.此外,激光辐照金属玻璃会电离产生等离子体,通过理论计算发现变化的等离子体速度、密度和粘性等条件也会影响波纹形貌的形成,不同等离子体条件对应不同的波数,亦可通过实验数据观测的波数值反推等离子体条件.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘凯欣	北京大学工学院湍流与复杂系统国家重点实验室	33	737	11.0	27.0
2	孙贵磊	北京大学工学院湍流与复杂系统国家重点实验室	23	48	3.0	6.0
4	叶林茂	北京大学工学院湍流与复杂系统国家重点实验室	1	0	0.0	0.0
5	熊向明	北京大学工学院湍流与复杂系统国家重点实验室	1	0	0.0	0.0