韩鹏
,
唐大伟
,
程光华
,
祝捷
,
赵卫
工程热物理学报
本文应用飞秒激光泵浦-探测技术对金属纳米薄膜微尺度能量输运过程进行了研究.在此系统中,我们采用低能量密度泵浦光进行加热,测量了纳米金膜在一个脉宽为140fs的激光脉冲作用后,其非平衡电子温度在几个皮秒内随时间的变化.分别用一步抛物模型、两步抛物模型以及双相滞模型和实验结果进行了对比.结果表明,实验结果和两步抛物模型数值模拟结果吻合良好.
关键词:
泵浦-探测系统
,
金属纳米薄膜
,
微尺度热输运
张春平
,
唐大伟
,
韩鹏
,
祝捷
工程热物理学报
本文以粗糙度为小参数,采用正则摄动法求解了微细圆管内的层流流动.计算结果表明,壁面相对粗糙度和粗糙元的无量纲间距是影响微细通道内部流场的主要因素.壁面相对粗糙度仅影响扰动流函数的峰值但不影响流场受扰区域的大小;而粗糙曲线空间波数对扰动流函数的峰值和扰动区域的大小都有影响.当粗糙度相同增大空间波数时,流函数的扰动峰值和受扰区域都将减小,这为合理设计粗糙元同时抑制摩擦阻力增大提供了理论依据.
关键词:
粗糙度
,
正则摄动
,
微细通道
王照亮
,
田霞
,
姚贵策
,
祝捷
,
唐大伟
工程热物理学报
通过GaN基微纳米器件中纳米尺度界面的热输运成为微系统热管理和热设计的热点和难点,而通过GaN/Al2O3之间界面热阻尚未测试.首先采用双波长TDTR方法测量了Al膜与GaN薄膜之间的界面热阻,然后借助热阻抗网络和参数敏感性分析,利用宽频3ω法对A/lGaN/Al2O3多层薄膜结构内部界面热阻进行实验重构.两种方法测量的GaN/Al2O3之间界面热阻量级相同,相互验证了测试结果的合理性.两种方法结合可实现微纳米多层结构多个热物性参数的精细描述.
关键词:
微纳米结构
,
界面热阻
,
双波长TDTR
,
宽频3ω法
祝捷
,
唐大伟
工程热物理学报
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。
关键词:
双波长飞秒激光抽运-探测系统
,
纳米薄膜
,
热导率
,
界面热导
李谦
,
郑兴华
,
祝捷
,
唐大伟
,
刘云圻
,
朱道本
工程热物理学报
本文使用3-omega方法对一种由垂直于石英玻璃表面生长的碳纳米管阵列组成的界面材料法向导热系数进行了测量.针对样品结构,提出一种一维简化模型,使用了等效热抗的概念对实验数据进行拟合,计算得到室温条件下(300K)本实验所用样品的导热系数约为17 W/(m·K).分析了可能造成碳纳米管阵列导热系数偏小的各种因素.
关键词:
碳纳米管阵列
,
导热系数
,
3-omega 方法
,
等效热抗
祝捷
,
唐大伟
工程热物理学报
本文基于双波长飞秒激光抽运 探测系统,建立了非接触式热物性扫描成像系统.实现对具有微米尺度结构材料的表面热物性扫描探测,空间分辨率为6μm.我们采用这种方法对Cu、Sn材料组成的微结构进行了扫描热成像.结果表明该方法可以实现微米结构材料的热物性扫描成像,但是热物性测量结果的准确性与待测样品表面粗糙状况密切相关.因此对于使用该方法进行微米分辨的热物性扫描成像时,对样品表面要进行有效的平滑处理.
关键词:
热扫描成像系统
,
飞秒激光抽运-探测热反射法
,
纳米薄膜
,
热导率
,
微米分辨
祝捷
,
唐大伟
,
程光华
,
韩鹏
,
赵卫
,
张兴
工程热物理学报
建立了用来研究超快传热现象的飞秒激光泵浦-探测热反射系统.利用该系统测量并得到了在140fs(飞秒)超短脉冲激光加热下, 50 nm金膜的非平衡电子温升引起的反射信号随时间的变化曲线.由于加热光单脉冲能量密度只有5×10-3mJ/cm2,估算最高温升在10 K以内,这有效地减小了由丁物性参数随温度变化而引起的洪差.论文介绍了在系统的调试过程中,各种因素对实验结果的影响,并对实验结果及数据处理方法进行了讨论.
关键词:
飞秒激光泵浦-探测系统
,
超短脉冲激光加热
,
金膜
