纳秒脉冲激光沉积中等离子体膨胀的动力学模型
刘高斌1
张端明2
赵汝顺3
谭新玉4
1.辽宁科技大学理学院,辽宁,鞍山,114051;华中科技大学物理系,武汉,4300742.华中科技大学物理系,武汉,4300743.辽宁科技大学理学院,辽宁,鞍山,1140514.三峡大学理学院,湖北,宜昌,443002
摘要：针对纳秒脉冲激光沉积薄膜过程中等离子体膨胀的特点,建立了新的动力学模型.将等离子体视为高温高压的理想气体和无黏性的流体,得到了等离子体动力学方程组,并深入探讨了脉冲激光沉积过程中等离子体羽辉膨胀的速度特征.结果表明,影响等离子体内部及边缘速度的主要因素有:等离子体的温度、粒子的质量、等离子体的电离度以及动力学源等;由于动力学源的存在,等离子体的速度在垂直于靶材表面和平行于靶材表面的两个方向上,自然会形成具有不同自相似的分布.模拟了等离子体的膨胀过程,给出了等离子体的速度随温度的演化规律,实验结果比传统理论更为吻合.该结果对脉冲激光制备可控、高质量薄膜具有重要的指导作用.
关键词：脉冲激光沉积理想气体等离子体羽辉自相似动力学源电离度速度演化薄膜
分类号：TG113.2(金属学与热处理)
资助基金：国家自然科学基金(10675048)
论文发表日期：2009-07-02
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 401-408 )
英文信息