国家自然科学基金(50876103)
- 作品数：8 被引量：25H指数：3
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- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院中国科学院过程工程研究所更多>>
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- 相关领域：一般工业技术动力工程及工程热物理机械工程电子电信更多>>
- 薄膜材料热物性测量的FDTR信号敏感度比较被引量：1
- 2014年
- 基于光热反射技术的原理,采用柱坐标下的傅里叶导热模型,以矩阵传递的形式,推导并计算得出连续型、脉冲型频域光热反射法(FDTR)的理论相位表达式,比较了二者测量2种常见结构的信号敏感度,得到具有不同基底热导率、薄膜热导率、界面热导的薄膜材料的FDTR实验测量方法选择的理论依据.结果表明,结合最佳拟合频率段的选取,采用合适的FDTR测量方法,可得到更高精度的材料热物性参数测量结果.
- 徐先锋唐大伟
- 关键词：连续型层状结构热导率
- 陶瓷热障涂层的热导率和热扩散率测量被引量：10
- 2010年
- 提出了应用3ω法进行等离子喷涂热障涂层材料的热导率和热扩散率测量的方法。测试了室温下2种典型的热障涂层材料Y2SiO5和La2Zr2O7的热导率和热扩散率,测试结果与文献中的结果吻合良好。实验中对不同孔隙率的样品的热导率在室温附近的温度区间内进行测试,结果表明,孔隙率的变化对热导率有明显的影响。另外,孔隙率对热扩散率有双向的影响,即存在某一孔隙率值使得涂层样品的热扩散率最大。
- 邱琳郑兴华李谦唐大伟钱杨保张伟刚
- 关键词：热导率热扩散率热障涂层
- 飞秒激光加热金属薄膜反演问题的求解
- 2011年
- 飞秒激光加热金属薄膜时会在金属内部形成电子温度和晶格温度不平衡的热输运过程,此过程一般可以用抛物两步模型描述。飞秒激光抽运-探测技术可以对上述过程中金属表面的瞬时电子温度进行测量。通过上述实验结果结合抛物两步模型,反推金属微尺度热物性参数是一个反演问题。本文分析了此反演问题求解的可行性,并采用遗传算法对此反演问题进行了求解。
- 韩鹏罗勇朱丽丹唐大伟
- 关键词：飞秒激光反演问题遗传算法
- 3ω方法测量各向异性SiC晶体的导热系数被引量：8
- 2011年
- 碳化硅晶体具有很高的导热系数,能够在高温下操作,作为有希望用于微电子机械系统的材料,引起了人们的广泛关注。本文使用3ω方法测量了各向异性材料碳化硅晶体三个不同方向的导热系数。在碳化硅晶体样品的表面布置三个位置不同,一定尺度和形状的微型Au金属探测器。每个微型Au金属探测器的温度波动情况包含样品不同方向的热信号。根据谐波法测量原理和各向异性材料碳化硅晶体的导热特性,可得到碳化硅晶体样品x,y和z方向的导热系数。使用所设计的微型金属探测器结构,首次可同时获得各向异性材料三个方向的导热系数。
- 苏国萍唐大伟郑兴华邱琳杜景龙
- 关键词：SIC晶体各向异性导热系数
- 双波长飞秒激光抽运-探测法测量纳米薄膜及界面热物性被引量：4
- 2012年
- 建立了用来研究时间空间微尺度传热现象的双波长飞秒激光抽运-探测热反射系统,与常规的单波长飞秒激光抽运探测系统相比,双波长的光路设计方案可以大幅提高信噪比,并使共线的聚焦光路更易实现,从而提高测量的准确度。建立了与实验测量过程相应的多层膜热传导模型,并实现了多参数拟合,可用于对体材料或薄膜材料的热导率以及界面热导的准确测量。本文采用这种先进的测量方法测量了SiO_2纳米薄膜的热导率及其与Si之间的界面热导。
- 祝捷唐大伟
- 关键词：热导率
- 飞秒激光抽运探测热反射法对金属纳米薄膜超快非平衡传热的研究被引量：1
- 2012年
- 随着微电子器件尺寸的减小、工作频率的提高,金属薄膜中电子与声子将处于非平衡状态,这将导致微电子器件的热阻增大.为准确地对这些微电子器件进行热管理,电子-声子耦合系数的测量变得越来越重要.本文采用飞秒激光抽运-探测热反射法研究了不同厚度的金属纳米薄膜的非平衡传热过程.通过抛物两步模型对实验数据进行拟合,在拟合过程中引入电子温度与声子温度对反射率影响的比例关系,从而优化了拟合结果.通过对不同厚度的Ni膜与Al膜的电子-声子耦合系数的研究,表明金属薄膜中的电子-声子耦合系数并不随薄膜厚度的改变发生变化.实验结果还验证了探测光的反射率同时受到电子温度和声子温度的影响,并通过数据分析量化了电子温度和声子温度对反射率的影响系数.
- 朱丽丹孙方远祝捷唐大伟
- 关键词：纳米金属薄膜电子-声子耦合飞秒激光热反射
- 具有独立探头的3ω技术测量固体热导率被引量：1
- 2011年
- 设计并制作了一种适用于3ω技术的独立探头。提出了利用基于这种独立探头的3ω技术进行固体热导率测量的原理和方法。与传统3ω技术相比,基于独立探头的3ω技术具有探测器使用寿命长、不再对样品表面有光滑要求的优势,并且实现了对样品热导率的无损测量。对几种标准样品的热导率进行测试的结果表明,基于独立探头的3ω技术在表征块状固体及几百微米厚晶片的热导率方面有很高的准确性,且在传统3ω技术不适用的材料(如具有多孔结构的样品)的热导率表征方面具有潜在的应用价值。
- 邱琳郑兴华苏国萍唐大伟
- 关键词：热导率
- 飞秒激光抽运-探测法对金纳米薄膜非平衡传热的研究
- 2012年
- 飞秒激光与金属作用后,电子被瞬间加热,电子温度将远远高于声子温度,并逐渐将能量传递给声子,这种非平衡过程中电子和声子间传热能力由电子-声子耦合系数表征。而到目前为止电子-声子耦合系数是否存在尺度效应还存在争议。采用飞秒激光抽运-探测法对金纳米薄膜非平衡传热过程进行了研究,利用抛物两步模型对实验数据进行拟合。通过对不同厚度的金纳米薄膜的电子-声子耦合系数的比较,研究表明,电子-声子耦合系数随着薄膜厚度的增加而减小。实验结果与已报道的基于电子自由程提出的理论模型所预测的变化趋势相一致。
- 朱丽丹孙方远祝捷唐大伟
- 关键词：激光技术飞秒激光电子-声子耦合纳米金属薄膜
