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对飞秒激光抽运探测热反射实验中的一个关键因素传感层进行了研究,发现铝传感层的蒸镀速率对飞秒激光抽运实验有着很大的影响。分别在3种不同类型的硅片和玻璃片基底上用不同的蒸镀速率蒸镀了100nm的铝膜蒸镀速率控制在2×10-10到15×10-10 m/s。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线反射(XRR)研究了蒸镀铝膜表面的形貌及铝膜的厚度。基于飞秒激光抽运探测热反射方法对基底的热导率进行了测量,发现随着蒸镀速率的增大,不同基底测量得到的热导率呈现一致的规律。结果表明,蒸镀速率越大,铝传感层的晶粒越大,传感层的体积热容越小,当蒸镀速率大到一定程度时,由于晶粒的不规则度越来越大,反过来又影响体积热容的大小,从而影响了飞秒激光抽运探测热反射。 相似文献
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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。 相似文献
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利用双波长飞秒激光时域热反射系统对微尺度Cu-Sn金属间化合物的热输运性能开展研究。利用回流与时效工艺制备Cu-Sn扩散偶,界面处生成均匀连续的Cu6Sn5和Cu3Sn金属间化合物,材料厚度均在微米量级且Cu6Sn5的(001)晶面具有明显的择优取向特征。由于实验参数对待测参量的敏感度会影响拟合精度,重点分析了铝传感层厚度与加热光调制频率对金属间化合物热导率测量敏感度的影响,以选定具体的实验参数。经测试,Cu6Sn5和Cu3Sn的热导率分别为47.4和87.6 W/(m·K),均略高于已有研究报道,分析认为主要是由于样品制备技术不同而导致的材料微观结构差异所致。讨论了加热光斑尺寸、铝传感层厚度及材料比热容的不确定性对热导率测量误差的影响,得到Cu6Sn5热导率误差为-6.8%~4.6%,Cu3Sn热导率误差为-7.1%~4.4%。本工作表明飞秒激光... 相似文献
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