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国内刊号：11-2223/N
国际刊号：1000-0054
发布日期:
作者：樊傲然, 马维刚, 王海东, 张兴
单位：清华大学 工程力学系, 热科学与动力工程教育部重点实验室, 北京 100084
关键词：双波长闪光拉曼测量系统,热扩散率,接触热导,纳米材料,石墨烯
基金：国家重大科研仪器研制项目（51827807）；国家自然科学基金重点项目（51636002）
纳米材料热传递特性的高精度原位测量，是传热学研究中亟待解决的关键问题。拉曼光谱法是目前最理想的纳米尺度非接触式原位测量方法之一，但现有的瞬态拉曼光谱法时间、空间分辨率较低，显著影响了测量精度。该文研发了时间分辨率可达100 ps、空间分辨率可达100 nm的双波长闪光拉曼测量系统：搭建一束较强的脉冲激光加热样品，使用另一束波长不同的、无加热效应的脉冲激光作为探测光，激发待测样品和基底的拉曼光谱，借助拉曼峰位偏移同时测定样品和基底温度。通过调整探测脉冲和加热脉冲之间的时间差，可高时间分辨率地获得样品和基底的温度变化曲线，进而测定纳米材料热扩散率。通过改变探测激光与加热激光的光斑中心距，可高空间分辨率地获得样品温度空间分布，从而进一步提高瞬态测量灵敏度，并可实现对有基底支撑纳米材料与基底之间接触热导的测量。基于上述测量系统，该文测量了有基底支撑双层石墨烯的热传递特性，并与文献结果进行了对比，分析说明了此系统的测量优势。
来源：2021年第12期
《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部
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