nouvelles de l'entreprise Pourquoi le " couteau le plus tranchant ", le laser, rend- il l'or plus résistant?

Comme nous le savons tous, lorsque les gens utilisent le laser pour couper des matériaux métalliques, l'essentiel est que l'équipement libère un faisceau laser ultra-dense, qui est irradié sur le matériau métallique à travers le point lumineux,En même temps, un courant d'air à grande vitesse coaxial avec le faisceau souffle le matériau fondu ou brûlant rapidement,entraînant la formation d'une fente.

Mais une étude récente aux États-Unis a remis en question nos connaissances antérieures.L'équipe de recherche du Laboratoire national d'accélérateur du Département de l'énergie SLAC a récemment révélé par des expériences que l'or dans les impulsions laser à haute énergie du temps, a produit un certain nombre de comportements spéciaux différents de la précédente.

Crédit d'image: Laboratoire national des accélérateurs

Des expériences ont montré que certains matériaux (par exemple, le silicium) se décomposent rapidement lorsqu'ils sont excités par des lasers à haute énergie.lorsqu'il est exposé à de fortes impulsions laser, au lieu de fondre, deviennent structurellement plus solides.

Ce phénomène est largement attribué à des changements dans le comportement des phonons et des ajustements dans la façon dont les atomes d'or vibrent.qui ont tendance à devenir instables et à fondre lorsqu'ils sont exposés à une forte lumière laser pendant le traitement.

En fait, la possibilité de ce phénomène, connu sous le nom de durcissement des phonons, a été démontrée depuis des décennies par des simulations.Le laboratoire national de l'accélérateur SLAC du ministère de l'Énergie a révélé ce durcissement des phonons en utilisant la source lumineuse cohérente de l'accélérateur linéaire (LCLS) de SLAC.

Dans le laboratoire "Matère dans des conditions extrêmes", they captured atomic-scale images of the response of thin gold films to optical laser pulses under extreme experimental conditions by targeting the films with optical laser pulses and then taking atomic-scale snapshots of the material's response using ultrafast X-ray pulses from the LCLS.

En observant attentivement les changements subtils et en capturant les moments précis où l'énergie phononique des atomes d'or a augmenté,Ils ont pu plonger plus profondément dans le monde des atomes d'or d'un point de vue de haute résolution, fournissant des preuves concrètes et concluantes du phénomène du durcissement des phonons.

Les chercheurs ont découvert que lorsque l'or absorbe des impulsions laser extrêmement puissantes, la liaison entre les atomes d'or est considérablement accrue.Ce changement conduit à une accélération de la fréquence des vibrations atomiques, ce qui peut à son tour affecter le point de fusion et les propriétés de réaction thermique de l'or.

L'expérience résout des questions de longue date sur l'excitation ultra-rapide des métaux et démontre que les lasers intenses peuvent changer complètement la réponse d'un réseau.la confirmation expérimentale des prédictions théoriques démontre également que la source lumineuse cohérente d'accélérateur linéaire (LCLS) du SLAC est capable de mesurer ces phénomènes à un degré étonnant, ouvrant de nouvelles possibilités pour l'avenir de la recherche en sciences des matériaux.

Bien sûr, des phénomènes similaires peuvent également se produire dans d'autres métaux tels que le cuivre, le platine et l'aluminium.qui pourrait aider à créer des matériaux plus résistantsEn termes de traitement laser et de fabrication de matériaux, la compréhension de ces deux processus au niveau atomique peut conduire à une nouvelle série d'innovations technologiques et matérielles.