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International audience; The structural changes generated in surface regions of single crystal Ni targets by femtosecond laser irradiation are investigated experimentally and computa-tionally for laser fluences that, in the multipulse irradiation regime, produce sub-100 nm high spatial frequency surface structures. Detailed experimental characterization of the irradiated targets combining electron back scattered diffraction analysis with high-resolution transmission electron microscopy reveals the presence of multiple nanoscale twinned domains in the irradiated surface regions of single crystal targets with (111) surface orientation. Atomistic-and continuum-level simulations performed for experimental irradiation conditions reproduce the generation of twinned domains and establish the conditions leading to the formation of growth twin boundaries in the course of the fast transient melting and epitaxial regrowth of the surface regions of the irradiated targets. The observation of growth twins in the irradiated Ni(111) targets provides strong evidence of the role of surface melting and resolidification in the formation of high spatial frequency surface structures. This also suggests that the formation of twinned domains can be used as a sensitive measure of the levels of liquid undercooling achieved in short pulse laser processing of metals.

Laboratory experiments measuring the charge transferred when ice crystals collide with various metal targets have shown that the primary influence on the magnitude and sign of the charging is the work function of the metal. The magnitude of the charging of two alloys used for aircraft manufacture varied by a factor of two. Further experiments are needed to characterise the charging of composite materials.

On a étudié dans un vide industriel (10-5 torr) la variation de la charge de microparticules sphériques de fer carbonyle chargées positivement (taille : quelques microns, vitesse de 20 à 200 m/s) après impact sur une cible métallique (Al, Au, Ni, Cu, acier inoxydable) soumise à un champ électrique nul ou faible (— 2 x 105 < E < + 2 x 105 V/m). Dans moins de 10 % des cas et suivant la nature de la cible, on observe soit une inversion (Al, Ni, acier inoxydable), soit une augmentation (Au, Cu) de la charge Qr de la microparticule après réflexion. Ce phénomène peut s'interpréter par un échange de charges sous l'effet de la différence de potentiel de contact qui tend à charger la capacité microparticule-cible C. On décrit un modèle simple, pour le calcul de la capacité à partir des caractéristiques mécaniques de l'impact. Le modèle permet d'expliquer qualitativement les résultats expérimentaux : signe de Qr, augmentation de Qr avec le rayon et la vitesse incidente de la microparticule. L'accord quantitatif est assez bon compte tenu de la précision et de la dispersion des résultats des mesures.