ДИАЭЛАСТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В АЛЮМИНИИ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НАНОСЕКУНДНЫМИ ЛАЗЕРНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ДИАПАЗОНА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Показано, что воздействие на монокристаллический алюминий наносекундными импульсами ультрафиолетового лазера, вызывающее его поверхностное плавление, вызывает снижение всех резонансных частот спектра ультразвуковых колебаний образца. Модуль сдвига при этом уменьшается от 0.87% до 1.45% с ростом плотности падающего излучения от 1.1 Дж/см2 до 5.3 Дж/см2. Последующий нагрев до предплавильных температур вызывает восстановление модуля сдвига до исходного значения. Аргументируется гипотеза о том, что обнаруженный диаэластический эффект обусловлен межузельными атомами в гантельной конфигурации, формирующимися в поверхностном слое в результате плавления и сохраняющимися в этом слое в твердом состоянии за счет высокой скорости его охлаждения. Обсуждаются возможности других интерпретаций обнаруженного эффекта.

Об авторах

Г. В Афонин

Воронежский государственный педагогический университет

Воронеж, Россия

В. Ю Железнов

Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук

Санкт-Петербург, Россия

Т. В Малинский

Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук

Санкт-Петербург, Россия

С. И Миколуцкий

Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук

Санкт-Петербург, Россия

В. Е Рогалин

Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук

Санкт-Петербург, Россия

Ю. В Хомич

Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук

Санкт-Петербург, Россия

Н. П Кобелев

Институт физики твердого тела им. Ю. А. Осипьяна Российской академии наук

Черноголовка, Россия

В. А Хоник

Воронежский государственный педагогический университет

Email: v.a.khonik@yandex.ru
Воронеж, Россия

Список литературы

  1. C. B. Анисимов, Я. А. Имас, Г. С. Романов, Ю. В. Ходыко, Действие излучения большой мощности на металлы, Наука, Москва (1970).
  2. О. Звелто, Принципы лазеров, Лань, Санкт-Петербург (2008).
  3. В. Ю. Хомич, В. А. Шмаков, УФН 185, 489 (2015).
  4. В. Е. Фортов, Физика высоких плотностей энергии, Физматлит, Москва (2012).
  5. S. I. Ashitkov, S. A. Romashevskii , P. S. Komarov, A. A. Burmistrov, V. V. Zhakhovskii, N. A. Inogamov, and M. B. Agranat, Quantum Electronics 45, 547 (2015).
  6. В. Ю. Железнов, Т. В. Малинский, С. И. Миколуцкий, В. Е. Рогалин, С. А. Филин, Ю. В. Хомич, В. А. Ямщиков, И. А. Каплунов, А. И. Иванова, Письма в ЖТФ, 47, 18 (2021).
  7. M. von Allmen, S. S. Lau, M. Maenpaa, and B.-Y. Tsaur, Appl. Phys. Lett. 36, 205 (1980).
  8. L. Zhong, J. Wang, H. Sheng, Z. Zhang, and S. X. Mao, Nature 512, 177 (2014).
  9. X. Tong, Y.-E. Zhang, B.-S. Shang, H.-P. Zhang, Z.Li, Y.Zhang, G.Wang, Y.-H.Liu, Y.Zhao, B. Zhang, H.-B. Ke, J. Zhou, H.-Y. Bai, and W.-H. Wang, Nature Mater. 23, 1193 (2024).
  10. A. V. Granato, Phys. Rev. Lett. 68, 974 (1992).
  11. Н. П. Кобелев, В. А. Хоник, УФН 193, 717 (2023).
  12. E. V. Safonova, Yu. P. Mitrofanov, R. A. Konchakov, A. Yu. Vinogradov, N. P. Kobelev, and V. A. Khonik, J. Phys.: Condens. Matter. 28,1 (2016).
  13. Е. В. Гончарова, А. С. Макаров, Р. А. Кончаков, Н. П. Кобелев, В. А. Хоник, Письма в ЖЭТФ, 106, 39 (2017).
  14. Е. В. Сафонова, Р. А. Кончаков, Ю. П. Митрофанов, Н. П. Кобелев, А. Ю. Виноградов, В. А. Хоник, Письма в ЖЭТФ, 103, 861 (2016).
  15. Р. А. Кончаков, А. С. Макаров, А. С. Аронин, Н. П. Кобелев, В. А. Хоник, Письма в ЖЭТФ, 113 341 (2021).
  16. J.M. Liu, Optics Lett. 7, 196 (1982).
  17. F. F. Balakirev, S. M. Ennaceur, R. J. Migliori, B. Maiorov, and A. Migliori, Rev. Sci. Instrum. 90, 121401 (2019).
  18. G. Simmons and, H. Wang, Single crystals elastic constants and calculated aggregate properties: A Handbook, Second Edition, The MIT Press, Cambridge, MA (1971).
  19. А. В. Соколов, Оптические свойства металлов, Физматлит, Москва (1961).
  20. Р. А. Кончаков, А. С. Макаров, Г.В. Афонин, М. А. Кретова, Н. П. Кобелев, В. А. Хоник, Письма в ЖЭТФ 109, 473 (2019).
  21. A. V. Granato, Eur. J. Phys. B 87, 18 (2014).
  22. C. A. Gordon and A. V. Granato, Mater. Sci. Eng. A 370, 83 (2004).
  23. M. Forsblom and G. Grimvall, Nature Mater. 4, 388 (2005).
  24. A. S. Nowick and B. S. Berry, Anelastic Relaxation in Crystalline Solids, Academic Press, New York, London (1972).
  25. A. A. Ionin, S. I. Kudryashov, and L. V. Seleznev, Phys. Rev. E 82, 016404 (2010).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025