DIAELASTIChESKIY EFFEKT V ALYuMINII POSLE VOZDEYSTVIYa NANOSEKUNDNYMI LAZERNYMI IMPUL'SAMI UL'TRAFIOLETOVOGO DIAPAZONA

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

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.

References

  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).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Note

In the print version, the article was published under the DOI: 10.31857/S0044451025010079


Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).