王海东
,
过增元
工程热物理学报
基于爱因斯坦质能关系提出的热质理论揭示了热量传递的本质,具有广泛的应用前景.对于电介质材料已经建立了完善的热质模型和普适导热定律,然而金属中电子是热量的主要载体,在超快速加热条件下存在电子和晶格之间的非平衡热传导,需要对平衡态的热质模型进行修正.本文提出了一种适用于金属材料的热质两步模型,并且建立了相应的普适导热定律,为实验研究超快速热量传递机制奠定了理论基础.
关键词:
热质模型
,
普适导热定律
,
超快速加热
,
非平衡热传导
王海东
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马维刚
,
过增元
,
张兴
,
王玮
工程热物理学报
飞秒激光热反射技术已经成为研究不同材料中超快速热传导过程的有效实验方法.实验中采用前表面加热、后表面探测的方法对不同厚度的Au薄膜进行了测量,通过比较表面电子温度可以得到超快速激光加热条件下Au薄膜材料中电子温度振荡的传递速度.结果表明瞬态条件下非平衡态电子是热量的主要载体,根据实验测量值拟合得到的能量传递速度接近于非平衡态电子气热扩散模型中的温度振荡传播速度.瞬态条件下电子气中热量传递规律的深入研究有利于高集成度微电子器件的热优化设计和飞秒激光精密加工技术的发展.
关键词:
飞秒激光热反射实验系统
,
纳米金属薄膜
,
双温度模型
,
非平衡热传导
