Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Resolving transient temperature and density during ultrafast laser ablation of aluminum

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23640%2F23%3A43970866" target="_blank" >RIV/49777513:23640/23:43970866 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1007/s00339-023-06922-5" target="_blank" >https://doi.org/10.1007/s00339-023-06922-5</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1007/s00339-023-06922-5" target="_blank" >10.1007/s00339-023-06922-5</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Resolving transient temperature and density during ultrafast laser ablation of aluminum

  • Popis výsledku v původním jazyce

    To understand the dynamics of ultrashort-pulse laser ablation, the interpretation of ultrafast time-resolved optical experiments is of utmost importance. To this end, spatiotemporally resolved pump-probe ellipsometry may be utilized to examine the transiently changing dielectric function of a material, particularly when compared to two-temperature model simulations. In this work, we introduce a consistent description of electronic transport as well dielectric function for bulk aluminum, which enables unambiguous quantitative predictions of transient temperature and density variations close to the surface after laser excitation. Potential contributions of these temperature and density fluctuations to the proposed optical model are investigated. We infer that after the thermal equilibrium of electrons and lattice within a few picoseconds, the real part of the dielectric function mostly follows a density decrease, accompanied by an early mechanical motion due to stress confinement. In contrast, the imaginary part is susceptible to a complicated interaction between time-varying collision frequency, plasma frequency, and a density dependency of the interband transitions. The models proposed in this study permit an outstanding quantitative prediction of the ultrashort-pulse laser ablation’s final state and transient observables. Consequently, it is anticipated that in the future, these models will provide a quantitative understanding of the dynamics and behavior of laser ablation.

  • Název v anglickém jazyce

    Resolving transient temperature and density during ultrafast laser ablation of aluminum

  • Popis výsledku anglicky

    To understand the dynamics of ultrashort-pulse laser ablation, the interpretation of ultrafast time-resolved optical experiments is of utmost importance. To this end, spatiotemporally resolved pump-probe ellipsometry may be utilized to examine the transiently changing dielectric function of a material, particularly when compared to two-temperature model simulations. In this work, we introduce a consistent description of electronic transport as well dielectric function for bulk aluminum, which enables unambiguous quantitative predictions of transient temperature and density variations close to the surface after laser excitation. Potential contributions of these temperature and density fluctuations to the proposed optical model are investigated. We infer that after the thermal equilibrium of electrons and lattice within a few picoseconds, the real part of the dielectric function mostly follows a density decrease, accompanied by an early mechanical motion due to stress confinement. In contrast, the imaginary part is susceptible to a complicated interaction between time-varying collision frequency, plasma frequency, and a density dependency of the interband transitions. The models proposed in this study permit an outstanding quantitative prediction of the ultrashort-pulse laser ablation’s final state and transient observables. Consequently, it is anticipated that in the future, these models will provide a quantitative understanding of the dynamics and behavior of laser ablation.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EH22_008%2F0004634" target="_blank" >EH22_008/0004634: Strojní inženýrství biologických a bioinspirovaných systémů</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE &amp; PROCESSING

  • ISSN

    0947-8396

  • e-ISSN

    1432-0630

  • Svazek periodika

    129

  • Číslo periodika v rámci svazku

    9

  • Stát vydavatele periodika

    DE - Spolková republika Německo

  • Počet stran výsledku

    14

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    001060247200006

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85169607654