2011cb013000-g激光微納制造新方法和尺度極限基礎(chǔ)研究

1、項目名稱：激光微納制造新方法和尺度極限基礎(chǔ)研激光微納制造新方法和尺度極限基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：姜瀾姜瀾北京理工大學(xué)北京理工大學(xué)起止年限：2011.112016.82011.112016.8依托部門：信息產(chǎn)業(yè)部信息產(chǎn)業(yè)部基于分子基于分子轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動、分子振、分子振動、電子激子激發(fā)、電子電離等多能離等多能帶能級耦合的耦合的協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)共振激振激發(fā)，形成新的制造原理，形成新的制造原理，同時結(jié)合脈沖序列調(diào)節(jié)技術(shù)并利用電子顯微鏡、掃描探針顯微鏡和光鑷等實現(xiàn)

2、單原子至微米跨尺度制造。通過共振吸收提高加工效率。利用利用OPA選擇單選擇單束激光脈沖的光子能量使之與束激光脈沖的光子能量使之與電子躍遷的某一能遷的某一能級差相差相對應(yīng)對應(yīng)，可，可實現(xiàn)實現(xiàn)共振吸收共振吸收。這些嘗試涉及制造、光學(xué)、物理、材料等多學(xué)科的前沿科學(xué)問題。2.2主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容2.2.1激光制造的多激光制造的多維性特征及其與材料的相互作用機理性特征及其與材料的相互作用機理（1）激光吸收機理：光子）激光吸收機理：光子電子相

3、互作用子相互作用引入量子力學(xué)理引入量子力學(xué)理論，綜合考合考慮自由自由電子加子加熱、束、束縛電縛電子激子激發(fā)、碰撞、碰撞電離、光離、光致電離（多光子離（多光子電離、隧道離、隧道電離）等多種激光吸收機理離）等多種激光吸收機理，研究不同吸收機理對被加工材料的電離過程以及瞬態(tài)熱力學(xué)和光學(xué)特性的影響，探索超快激光束能吸收過程對微納制造精度的影響。（2）激光）激光誘導(dǎo)誘導(dǎo)相變機理：機理：電子離子相互作用離子相互作用通過量子分子量子分子動力學(xué)和改力學(xué)

4、和改進分子分子動力學(xué)模力學(xué)模擬的方法，考的方法，考慮熔化、相爆炸、熔化、相爆炸、臨界點相分離、氣化、界點相分離、氣化、庫侖庫侖爆炸、靜爆炸、靜電燒蝕電燒蝕等多種相等多種相變機理，機理，通過考察被加工材料熔化及碎裂的動態(tài)過程以及相應(yīng)瞬態(tài)熱力學(xué)特性的演化規(guī)律，揭示材料相變的微觀機理和初始等離子體團形成的規(guī)律。（3）超快激光微）超快激光微納制造的多尺度量子模型制造的多尺度量子模型基于激光吸收和相變模型，建立超快激光與材料相互作用的多尺度量子模