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Communication Dans Un Congrès Année : 2023

Modélisation thermo-optique semi-quantique du procédé d'ablation USPL sur des aciers GO

Résumé

Dans un contexte de réduction des pertes et des vibrations dans les aciers électriques à grains Orientés (GO) par la technique de raffinement de domaines principaux à 180°, une nouvelle technique dite d’ablation laser à impulsions ultra courtes (USPL) est apparue. Ce travail propose de contribuer à la modélisation de l’interaction lumière-matière en régime USPL dans le but d’optimiser l’impact du procédé sur les performances des matériaux ferromagnétiques doux. L’article décrit, modélise et calcule une physique thermo-optique non linéaire et ultra-transitoire d’origine quantique pour laquelle l’acier est considéré comme un réseau d’atomes baignant dans un gaz d’électrons libres. Le modèle s’appuie sur une séparation entre le temps de diffusion thermique dans le gaz d’électrons et celui dans le réseau cristallin mais avec un couplage incontournable entre électrons et phonons, exacerbé par la génération d’un plasma à la température électronique Te. Ce couplage fort permet le transfert d’énergie depuis le gaz d’électrons vers les phonons du cristal avec des conditions favorables de température du métal Tph et de dépassement du seuil physique d’ablation par sublimation. Parmi les méthodes envisagées, seul un modèle moyen dit à deux températures, résolu analytiquement, permet de converger dans un temps raisonnable vers l’ensemble des solutions utiles à l’optimisation. La méthode des éléments finis permet cependant de consolider les courbes de températures impulsionnelles obtenues.
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Licence : CC BY - Paternité

Dates et versions

hal-04536898 , version 1 (08-04-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04536898 , version 1

Citer

O. Maloberti, M. Nesser, Préscillia Dupont, Julien Dupuy, Anne Henrottin, et al.. Modélisation thermo-optique semi-quantique du procédé d'ablation USPL sur des aciers GO. SYMPOSIUM DE GENIE ELECTRIQUE (SGE 2023), Jul 2023, Lille (FR), France. ⟨hal-04536898⟩
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