Relativistic Molecular Dynamics Simulation of Ultrafast Laser Ablation, Fachbücher von Lun-De Liao

Das Buch "Relativistic Molecular Dynamics Simulation of Ultrafast Laser Ablation" von Lun-De Liao bietet eine umfassende Analyse der Phänomene, die mit der Coulomb-Explosion in Verbindung stehen, und beleuchtet die Notwendigkeit, spezielle Relativitätstheorien in der Molekulardynamik zu berücksichtigen. Es wird erläutert, wie hochenergetische Elektronen und Ionen bei Laserablationen mit hohen Intensitäten zur Coulomb-Explosion führen können, wobei die freigesetzte Energie im Bereich von Kilo- bis Megaelektronvolt liegt. Das Werk stellt die 3D-relativistische Molekulardynamik (RMD) vor, die die Effekte der speziellen Relativität in herkömmlichen MD-Simulationen für geladene Teilchen in starken elektromagnetischen Feldern integriert. Zudem wird ein neuartiges Coulomb-Kraft-Schema entwickelt, das mit dem Lennard-Jones-Potential kombiniert wird, um die Wechselwirkungen zwischen geladenen Teilchen zu berechnen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schädigungstiefe bei wiederholter Laserablation nicht zunimmt, wenn die Pulsfrequenz mit der Pulsdauer vergleichbar ist. Das Buch bietet auch Einblicke in die zeitliche Entwicklung der Energieausbreitung während des Laserablationprozesses und die Temperaturentwicklung an der Oberfläche von Festkörpern unter intensiver Laserbeleuchtung.