摘要：用分子动力学方法模拟飞秒激光在氩气（Ar）环境中烧蚀金属铝（A1）靶时，需要考虑氚原子和铝原子的相互作用。组合连接短程和长程2种势能函数，得到了Ar-Al相互作用的势能丽数，并利用该相互作用势给出了相应小体系和小尺度下飞秒激光烧蚀的分子动力学模拟结果。该模型在Ar、Al原子距离较近时使用Zieg／er—Biersack—Littmark（ZBL）势能函数，距离较远时使用Lennard—Jones（LJ）势能函数，中间距离则使用二次多项式函数。LJ势能函数的参数通过对Ar—Al结合能的拟合获得。将此Ar—Al相互作用势能函数用于氩气环境中飞秒激光烧蚀固体铝的分子动力学模拟，得到了皮秒量级时间延迟下的烧蚀动态图像和此过程中氩气温度、密度的演化规律。

关键词：超快光学 飞秒激光烧蚀 分子动力学模拟 势能函数 结合能 

单位：南开大学现代光学研究所; 天津300071; 弗吉尼亚大学材料科学与工程系; 夏洛茨维尔22904—4745; 美国