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[FePt/h-BN/FePt]界面超低热导

应用物理 2024-06-21 v1 介观与纳米尺度物理 材料科学

摘要

纳米复合材料中的热传递因其各种应用而引起广泛关注。多层结构为研究界面热传递和构建具有超低热导数的材料提供了重要平台。本文报道了[h-BN/L10L1_0-FePt]xN 多层结构的制造与热特征,其中六方形硼氮化物(h-BN)纳米片(厚度2.5 nm)与L10L1_0-FePt层(厚度6.5 nm)周期性交替。差分三频(3ω)测量揭示了该多层薄膜的有效热导为0.60±0.05Wm1K10.60 ± 0.05 W \cdot m^{-1}K^{-1},且在室温下[FePt/h-BN(2.5nm)/FePt]界面热边界导热系数(TBC)为67.9±6.6MWm2K167.9 ± 6.6 MW \cdot m^{-2}K^{-1}。我们将超低热导归因于h-BN/FePt界面弱范德华键,这占据该多层结构热阻的主导地位。这些发现为理解2D材料/金属纳米复合材料中的热传递提供了洞见,并将[h-BN/FePt]超晶格作为纳米尺度热屏障涂层的潜在材料。此外,所获得的TBC为分析FePt-(h-BN)纳米颗粒薄膜中的热传递奠定了基础,这是一种具有潜力的磁记录介质,可为热助力磁记录(HAMR)提供高热梯度。本工作深化了对2D材料/金属纳米复合材料中热传递的理解,并证明了界面工程是实现超低热导材料的有效方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.13085,
  title  = {Ultralow thermal conductance across the [FePt/h-BN/FePt] interface},
  author = {chengchao Xu and Enbo Zhang and Bo-Yuan Yang and B. S. D. Ch. S. Varaprasad and David E. Laughlin and Jian-Gang and Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13085},
  year   = {2024}
}

备注

22 page, 5 figures