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金纳米薄膜导电和导热性质的实验研究
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:《工程热物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]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
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50676046;No.50730006)
中文摘要:

由于尺寸效应和晶界效应的影响,纳米薄膜在导电和导热方面呈现出与体材料不同的性质。本文实验研究了不同厚度(20~54 nm)金薄膜在不同温度(100~340 K)的导电、导热性质。测量结果显示,薄膜的电导率和热导率比体材料小,洛伦兹数比体材料大,Wiedemann-Franz定律不再成立。随着厚度增加,薄膜的电导率,热导率和电阻温度系数都增加。薄膜热导率随温度变化趋势与体材料相反,随着温度升高而升高。电导率随温度变化趋势与体材料相同,随着温度升高而降低;但薄膜没有体材料对温度变化敏感,导致电阻温度系数下降。

英文摘要:

Because of surface and grain boundary scattering, the metallic nanofilms exhibit different thermal and electrical properties compared with bulk metals. In this paper, several gold nanofilms with different thicknesses (20-54 nm) at different temperatures (100-340 K) are studied in experiment. The measured results show that the electrical and thermal conductivities of tile nanofihns decrease greatly compared with the corresponding bulk value. However, the electrical conductivity drop is considerably greater than the thermal drop. It leads to the Lorentz number of film larger than that in bulk. Both the thermal and electrical conductivities decrease as the films become thinner, and as the temperature increase, both of them increase. It is different from bulk to thermal conductivity while is consistent to electrical. However, the electrical conductivity of film is less sensitive to temperature. It leads to the resistance temperature coefficient is smaller than in bulk.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026