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1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1 选题的依据、目的和意义：
激光是人类20世纪最伟大的发明之一。自1960年t.h.梅曼等人制成了人类历史上第一台红宝石激光器以来，人们创造各种激光，挑战极限的进程就从未停止过。尤其是飞秒脉冲激光的出现，使得人类在不断深入地认识世界和改造世界的过程中又增添了一项强有力的新技术。飞秒激光加工具有产热少、非接触性、高效率、加工精度高以及无工具磨损等优点，是目前为止微纳加工和高精度材料处理领域最有效的方法之一[1]。
飞秒激光微加工的出现给超精密机械加工领域带来了一种独特的方法，将机械加工带入了一个崭新的、高效的、清洁的时代，使人类第一次在原子核电子的层面上观察到物质的超快运动，帮助我们认识了基础科学和应用科学的许多过程[2]。当飞秒激光的辐照强度接近材料阈值附近时，能够在材料表面诱导出功能性表面微纳结构，这种结构被称为飞秒激光诱导周期性表面结构（lipss），它改变了材料的光学性质[3]、摩擦性质、亲疏水性及抗菌性能[4]等，扩展了材料的应用潜力，这是飞秒激光最有前途的应用之一，近些年来得到了国内外学者的广泛关注。
2. 研究的基本内容与方案
飞秒激光加工之所以有如此奇特的性质，是与飞秒激光与材料相互作用中复杂的物理和化学过程分不开的。因而，探索飞秒激光与材料相互作用机理，对理论研究和实际应用都有着巨大的意义。
飞秒激光脉冲与金属晶体相互作用过程中的物理现象以及由飞秒激光脉冲作用引起的金属材料烧蚀机制仍然没有统一的可应用性理论模型描述。本论文开展超快激光在金属表面诱导新型微纳结构的研究，通过应用comsol软件，建立金属表面激光加工传热模型并进行数值仿真分析，推导表面结构变化与激光参数之间关系的数学模型。同时，研究在不同激光参量下材料表面微纳结构形成规律并拓展其应用方向。
2.1主要研究内容：
3. 研究计划与安排
| 序号 | 时间节点 | 任务要求 |
| 1 | 3月25号前 | 完成开题报告撰写和提交。 |
| 2 | 4月15号前 | 建立飞秒激光与铜相互作用的双温模型。 |
| 3 | 4月30号前 | 建立相爆炸模型，并结合Drude模型完成数值仿真计算。 |
| 4 | 5月15号前 | 完成激光工艺参量对表面微纳结构影响规律的研究。 |
| 5 | 5月31号前 | 完成毕业论文的撰写工作。 |
| 6 | 6月8号前 | 毕业论文答辩。 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1]杜娟.飞秒激光加工硅的分子动力学模拟[d].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2012.doi:10.7666/d.d242856.
[2]谢俊.飞秒激光脉冲在金属材料上诱导形成表面周期性结构的实验研究[d].北京:北京理工大学,2015.
[3]vinodparmar, yung c. shin, wideband anti-reflective silicon surface structuresfabricated by femtosecond laser texturing, applied surface science, volume 459,2018, pages 86-91, issn 0169-4332.
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