کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8918879 1642860 2017 19 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A universal method for thermal conductivity measurements on micro-/nano-films with and without substrates using micro-Raman spectroscopy
ترجمه فارسی عنوان
یک روش جهانی برای اندازه گیری هدایت حرارتی در میکرو / نانو فیلم با و بدون زیر ساخت با استفاده از طیف سنجی میکرو رامان
ترجمه چکیده
توانایی اندازه گیری هدایت حرارتی ذاتی از طریق یک فرآیند غیر مخرب بدون تماس، بسیار جذاب است. طیف سنجی میکرو رامان برای ایجاد ترمومتری غیر تماس مستقیم با انجام کارهای بعدی، ارائه تخمین غیر مخرب مقادیر هدایت حرارتی بر روی مواد مناسب را نشان می دهد. با این وجود محدودیت های قابل توجهی برای نانو و میکروفون ها باقی می ماند. موادی که نیازهای ابعاد ضخامت آن را برآورده نمی کنند و یا در محل در بستر یا ساختار حمایتی با چالش های موجود روبرو هستند. برای چنین نمونه هایی، اندازه گیری های نمایشی باید با استفاده از روش های جایگزین که می تواند نمونه ها را در معرض خطر قرار دهد و / یا نیاز به پیچیدگی نسبی را در طراحی و تجزیه و تحلیل تجربی به دست آورد. در اینجا یک مدل تحلیلی نشان داده شده است که اجازه می دهد هدایت حرارتی از این محدودیت ها از طریق یک رویکرد ساده با استفاده از طیف سنجی میکرو رامان اندازه گیری شود. سپس نتایج به دست آمده به صورت تجربی و مقادیری در مقایسه با نتایج بدست آمده با استفاده از یک تکنیک صحیح نشان داده شده است که دقت بیشتری را در مقایسه با رویکردهای میکرو رامان موجود نشان می دهد. علاوه بر این، این مدل می تواند تاثیر هر زیر ساختار یا ساختار حمایت شده بر روی مقادیر اندازه گیری را تعیین کند و تخمینی برای هدایت حرارتی نمونه به خود بگیرد تا بتوان آن را محاسبه کرد. برآوردهای فعلی تعیین آستانه نفوذ بستر نشان داده شده است که کافی نیست و اهمیت به دست آوردن مقادیر هدایت حرارتی برای خود نمونه ها در چنین شرایطی نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
یک روش جهانی برای اندازه گیری هدایت حرارتی در میکرو / نانو فیلم با و بدون زیر ساخت با استفاده از طیف سنجی میکرو رامان
چکیده انگلیسی
The ability to measure intrinsic thermal conductivity via a non-contact, non-destructive process is extremely attractive. Micro-Raman spectroscopy has been demonstrated to enable effective non-contact thermometry with further work providing a non-destructive estimation of values for thermal conductivity on suitable materials. However significant limitations remain for nano- and micro-films. Materials that do not meet dimensional requirements for thickness or that are in-situ on a substrate or supporting structure present significant challenges using existing approaches. For such samples, representative measurements must be obtained using alternative methods that can compromise samples and/or require relative complexity in experimental design and analysis. Here an analytical model is shown allowing thermal conductivity to be measured free of such limitations via a straightforward approach using micro-Raman spectroscopy. Results are then obtained experimentally and values compared with those obtained using a complimentary technique demonstrating an improved accuracy over existing micro-Raman approaches. Furthermore, this model enables the effect of any substrate or supporting structure on measured values to be quantified and estimations for thermal conductivity of the sample itself to then be calculated where an influence is determined. Current estimations determining the threshold of substrate influence are shown to be insufficient and the importance of obtaining values of thermal conductivity for samples themselves under such conditions is demonstrated.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Thermal Science and Engineering Progress - Volume 3, September 2017, Pages 95-101
نویسندگان
, , , , , ,