Лазер-індуковані фазові перетворення та абляція на поверхні твердих тіл (Огляд)
Journal Title: Поверхня - Year 2018, Vol 25, Issue 10
Abstract
Фазові переходи лежать в основі широкого кола процесів зміни складу, структури та властивостей матеріалів, протікання яких в часі визначається кінетикою переносу тепла та маси в твердих тілах. Основною відмінністю лазерного впливу на конденсоване середовище, на відміну від інших джерел енергії, є локальність. Зокрема, локальність по часу визначає можливість отримання великої потужності, локальність в просторі визначає високу густину енергії, локальність в частотному діапазоні визначає передумови для управління процесом поглинання випромінювання речовиною. Тому класична теорія фазових переходів, що будується на термодинамічних уявленнях про повільні процеси переносу тепла та маси, в багатьох випадках виявляється непридатною для описання лазер-індукованих фазових переходів і вимагає суттєвої модифікації. Об’ємний характер поглинання лазерного випромінювання, неоднорідність розподілу інтенсивності теплових джерел в просторі і часі, нестаціонарність та неізотермічність протікаючих процесів суттєво ускладнюють фізичні та математичні моделі фазових переходів, ініційованих лазерним випромінюванням. В огляді детально розглядаються особливості фазових переходів (перетворень) та абляції, що відбуваються під впливом інтенсивного лазерного випромінювання в непрозорих поглинаючих твердих тілах. Розглянуто сучасні моделі структурно-фазових переходів в твердому стані та переходів твердий стан-рідина в ковалентних напівпровідниках. Окремо проаналізовано механізми утворення лазер-індукованих нестійкостей в твердих тілах. Проаналізовано різні теоретичні моделі лазерної абляції та межі їх застосування. Розглянуто процес лазерної абляції великих молекул зі спеціально виготовлених матриць.
Authors and Affiliations
O. Yu. Semchuk, O. O. Havryliuk, A. A. Biliuk
Keywords
Related Articles
- EP ID EP463579
- DOI 10.15407/Surface.2018.10.062
- Views 139
- Downloads 0
Titanium dioxide defect structures as catalytic sites
The spatial and electronic structures of defect and admixture sites of titania polymorphs have been analysed in the article as well as their manifestations in adsorption, catalysis, and photocatalytic processes. The role...
Decomposition of peroxides by carbon nanotubes: factors, determining their catalytic activity
The catalytic system “carbon nanotubes/peroxide molecule” in aqueous/non-aqueous media was investigated for determining of the main factors that influence on catalyst’s effectiveness. The catalytic activity of as-synthes...
Mechanical properties of polyepoxide composites with oxidized graphene and their chemical stability
Polymer composite materials based on epoxy resin filled with oxydized graphene in the form of blocks with a micrometer base surface and nanometer thickness with a concentration of 1, 2 and 5 wt. % The samples were of two...
Investigation of the effect of polyethylene glycols of the great molecular mass and a nine polycassamers on the compatibility and molecularity of erythrocyte membranes by the spin zone method
Spin-probe methods studied the mechanisms of influence of polyethyleneglycols (PEG) on the fluidity of lipid membranes of erythrocytes, the mechanisms of possible membrane lipid membrane and mechanisms of violation of th...
Influence of atoms of nitrogen and boron atoms inserted into graphene-like matrix on molecular hydrogen adsorption
The features of the interaction of hydrogen molecules with graphene-like planes in which two carbon atoms are replaced by nitrogen or boron atoms are investigated by methods of quantum chemistry (DFT, B3LYP, 6-31G**). To...