Исследование термодинамических свойств и фононной теплопроводности многослойных наноструктур

• Автор: Слепнёв, Андрей Геннадиевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 218 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ И ВЫБОР ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СРЕДЫ ДЛЯ ИССЛЕДУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ
1Л. Термодинамика нанообъектов и фононный теплоперенос
1.2. Обзор исследований термодинамики и теплопереноса в нанообъектах
1.2.1. Термодинамические свойства свободных наноплёнок и наночастиц (нанопорощков)
1.2.2. Термодинамические свойства нанокомпозитов и неоднородных систем
1.2.3. Теплоперенос через границу плёнка - подложка
1.2.4. Теплопроводность полупроводниковых и диэлектрических многослойных наноструктур 20 перпендикулярно слоям
1.2.5. Теплопроводность полупроводниковых и диэлектрических многослойных наноструктур вдоль слоёв, 23 теплопроводность свободных наноплёнок и нанонитей
1.3. Цели, задачи и методы исследования
ГЛАВА 2. СОБСТВЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ АТОМНОЙ РЕШЁТКИ, ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
СВОБОДНЫХ ПЛЁНОК
2.1. Термодинамические функции твёрдого тела
2.2. Упругие волны в изотропной сплошной среде
2.3. Теплопроводность твёрдого тела

2.4. Термодинамические свойства и теплопроводность свободной плёнки
2.4.1. Алгоритмы поиска собственных упругих мод и расчёта спектра колебаний атомной решётки в приближении сплошной среды (на примере свободной плёнки)
2.4.2. Частота (температура) Дебая свободной плёнки
2.4.3. Теплоёмкость свободной плёнки
2.4.4. Теплопроводность свободной плёнки
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И КОЭФФИЦИЕНТЫ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МНОГОСЛОЙНЫХ СРЕД В ПРИБЛИЖЕНИИ ИДЕАЛЬНОГО КОНТАКТА МЕЖДУ СЛОЯМИ
3.1. Дисперсионные уравнения и дисперсионные кривые
3.2. Теплоёмкость и температура Дебая (численные расчёты)
3.3. Качественный анализ низкотемпературной термодинамики сверхрешёток
3.4. Теплопроводность сверхрешёток
3.4.1. Прохождение упругих волн через сверхрешётки
3.4.2. Взаимодействие упругих волн в сверхрешётках, время фононной релаксации
3.5. Определение упругих модулей межзёренной фазы в нанокристаллических и субмикроструктурных материалах по данным их акустических исследований
3.6. Дисперсия упругих волн в системе идеально сопряжённых плёнки и подложки

3.7. Температура Дебая и теплоёмкость системы плёнка — подложка
3.8. Теплопроводность через границу идеально сопряжённых плёнки и подложки (модель акустических несоответствий)
3.9. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ РЕШЁТКАМИ НА ТЕРМОДИНАМИКУ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ МНОГОСЛОЙНЫХ СИСТЕМ И СИСТЕМ ПЛЁНКА - ПОДЛОЖКА, СВЯЗЬ ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА
4.1. Распространение упругих волн через границу слабосвязанных плёнки и подложки
4.2. Качественная картина взаимодействия Ван-дер-Ваальса между массивными телами
4.3. Электромагнитное поле над поверхностью металла
4.3.1. Диэлектрическая проницаемость и проводимость
4.3.2. Дисперсионные уравнения электромагнитных волн в объёме металла и на границе металл - вакуум
4.3.3. Поверхностные плазмоны
4.4. Взаимодействие Ван-дер-Ваальса между металлами
4.5. Электромагнитное поле в диэлектриках
4.6. Взаимодействие Ван-дер-Ваальса в системах металл -диэлектрик (А1-ВаГ2, Аи-ВаР2)
4.7. Теплопроводность через границу систем А1-ВаГ2, Аи-ВаГ2 с учётом связи Ван-дер-Ваальса
4.8. Теплопроводность многослойных сред со слабосвязанными слоями

Рис. 2.2. Дисперсионные кривые поперечных волн (2.24) (— — — асимптота а>~с,р)
проекция волнового вектора на плоскость плёнки -|/м 1 о®
Рис. 2.3. Дисперсионные кривые антисимметричных продольно -поперечных волн (2.31)
( —— — асимптота со=с£, -асимптота со=с£,
дисперсионная кривая поверхностных волн (а<0 и Р<0) лежит правее асимптоты ш=с1р)