Modelling periodic structure formation on 100Cr6 steel after irradiation with femtosecond-pulsed laser beams
- We investigate the periodic structure formation upon intense femtosecond pulsed irradiation of chrome steel (100Cr6) for linearly polarised laser beams. The underlying physical mechanism of the laser-induced periodic structures is explored, their spatial frequency is calculated and theoretical results are compared with experimental observations. The proposed theoretical model comprises estimations of electron excitation, heat transfer, relaxation processes, and hydrodynamics-related mass transport. Simulations describe the sequential formation of sub-wavelength ripples and supra-wavelength grooves. In addition, the influence of the laser wavelength on the periodicity of the structures is discussed. The proposed theoretical investigation offers a systematic methodology towards laser processing of steel surfaces with important applications.
Autor*innen: | G. D. Tsibidis, A. Mimidis, E. Skoulas, Sabrina V. Kirner, Jörg KrügerORCiD, Jörn BonseORCiD, E. Stratakis |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Applied Physics A |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2018 |
Organisationseinheit der BAM: | 6 Materialchemie |
6 Materialchemie / 6.2 Material- und Oberflächentechnologien | |
Verlag: | Springer-Verlag |
Jahrgang/Band: | 124 |
Ausgabe/Heft: | 1 |
Erste Seite: | 27, 1 |
Letzte Seite: | 13 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
Freie Schlagwörter: | Femtosecond laser ablation; Laser-induced periodic surface structures; Steel |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
DOI: | 10.1007/s00339-017-1443-y |
URL: | https://link.springer.com/article/10.1007/s00339-017-1443-y |
ISSN: | 0947-8396 |
ISSN: | 1432-0630 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
Datum der Freischaltung: | 08.01.2018 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 25.01.2018 |