飞秒激光具有超短脉冲、高峰值功率以及“冷加工”的特性,飞秒激光应用范围越来越广,成为近年来研究的热门话题。本论文主要研究了飞秒激光与金属材料、碳材料的相互作用机理,其相互作用产生的新材料具有更优越的性能。其一,利用激光调节电阻阻值(激光调阻)是精密制造合金电阻的有力工具,广泛应用于汽车、电器、控制等领域。Fe-Cr-Al合金作为一种高电阻率、低电阻-温度系数的热电偶合金,Fe-Cr-Al合金电阻精度高,电阻范围大(100μΩ-100Ω),因此,Fe-Cr-Al合金电阻在精密合金电阻(例如:样品电阻或分流电阻)方面使用较为广泛。因此本论文选用Fe-Cr-Al合金电阻作为金属材料。其二,以纳米金刚石、碳纳米管、石墨烯等为代表的碳纳米材料,在超级电容器、航空航天器材、微电子元件、军用材料、半导体、水净化、功能性填料等纳米技术方面,具有广泛的应用前景,而脉冲激光液相辐照法可以制备出常温下不能合成的碳材料。因此,本论文采用激光液相辐照法研究碳材料,碳材料选用金刚石。本文主要研究内容如下:1.论文比较了两种激光调阻方式(飞秒激光调阻和纳秒激光调阻)对Fe-Cr-Al合金电阻片阻值的影响,系统地研究了不同激光功率下两种激光的电阻随切割长度和切割深度的变化。实验表明,飞秒激光微调比纳秒激光微调具有更高的电阻调节精度。分析了飞秒激光不同方向的偏振光对合金电阻片进行微调刻蚀时,电阻的阻值是否会有不同变化,结果表明,Fe-Cr-Al合金电阻值在s偏振光方向上的变化范围大于在p偏振光方向上的。2.研究了飞秒激光与Fe-Cr-Al合金电阻片相互作用时,产生的周期性条纹结构在不同聚焦位置(表面上方、表面和表面下方)的变化。结果发现,激光聚焦在不同高度的样品表面时会引起表面形貌的显著变化。当激光恰好聚焦在合金电阻片表面时,凹槽底部的低频条纹结构(LFRS)周期约为600 nm-700 nm,但当激光聚焦在另外两个位置时,低频条纹结构的周期变化为490-560 nm。高频条纹结构(HFRS)在LFRS垂直方向的周期约为100 nm-380 nm。三种聚焦情况下,槽外低频条纹的周期均小于槽底低频条纹的周期。低频条纹结构的周期对激光功率不敏感。3.研究了飞秒激光与金刚石的相互作用。采用脉冲激光液相辐照法,用飞秒激光辐照去离子水制成的金刚石悬浮液。研究发现,飞秒激光使金刚石的悬浮液变澄清;金刚石的平均粒径变小,且产生少量非金刚石碳;飞秒激光辐照后悬浮液中金刚石的分散性变好。实验表明飞秒激光辐照金刚石悬浮液可以降低纳米尺寸金刚石的团聚现象,延长发生团聚沉降的时间,能够减小金刚石的粒径尺寸并产生少量非金刚石碳。另外,在金刚石的提纯过程中,找到了一种石墨及无定型碳的去除方法。