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硅体热导率的频率依赖性由边界条件决定

材料科学 2024-12-04 v1

摘要

非傅里叶热传导数十年来引发了广泛关注。其中,频率依赖的热导率通过泵-探技术(如时域热复现)得到广泛探索,这些技术用于探测声子平均自由程的谱线。然而,硅体的先前研究虽涵盖广泛的声子分布,却未显示出明显的频率依赖性。在这里,我们报道了Al/Si界面原子尖锐处的频率依赖热传导,其中匹配的德比温度在低能和高能声子之间保持非平衡。当SiO₂ 介层介入时,在室温下该依赖性消失,因为SiO₂ 介层促进声子散射,破坏了热非平衡。在80 K时,频率依赖性重新出现于Al/SiO₂/Si,因为界面声子散射减弱。我们的发现凸显了边界条件在频率依赖热导率中的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.02227,
  title  = {Boundary conditions dictate frequency dependence of thermal conductivity in silicon},
  author = {Yizhe Liu and Qinshu Li and Fang Liu and Xinqiang Wang and Bo Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.02227},
  year   = {2024}
}