纳米颗粒阵列瞬态加热过程中温度的时空演化
应用物理
2021-09-06 v1
摘要
纳米颗粒（NP）是有望吸收外部能量激发并产生热量的介质。NP簇或NP阵列加热已在生物医学应用、诊断技术和化学催化中发挥重要作用。各种研究已阐明纳米结构的热传递，并极大增进了我们对NP阵列加热的理解。然而，缺乏描述NP阵列瞬态加热的解析工具和无量纲参数。在此，我们展示了对NP阵列瞬态加热的全面分析。首先，我们发展了NP阵列加热的解析解，并为2D、3D和球形NP阵列加热的温度时空演化提供了有用的数学描述。基于此，我们提出了热分辨率的概念，量化了最小加热时间、NP阵列尺寸、能量强度和目标温度之间的关系。最后，我们定义了一个无量纲参数来表征从受限加热到离域加热的转变。本研究增进了对纳米材料加热的深入理解，并为合理设计NP阵列加热的创新方法提供指导。
引用
@article{arxiv.2109.01215,
title = {The Spatiotemporal Evolution of Temperature During Transient Heating of Nanoparticle Arrays},
author = {Chen Xie and Zhenpeng Qin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.01215},
year = {2021}
}