同时测量单根微纳米线材激光吸收率和热导率的方法

摘要

本发明提供了一种同时测量单根微纳米线材激光吸收率和热导率的方法，属于纳米材料物性表征的技术领域。主要特征是利用无接触式的激光拉曼测量技术对单根微纳米线材进行定位和温度标定，之后在真空环境中分别利用激光加热和电加热方法达到相等的待测样品中心温度并测量各自的加热功率。将微纳米线材的几何尺寸、中心温度和加热功率代入理论公式计算就可以同时获得待测样品的激光吸收率和热导率。该方法适用范围广，原理简单，操作方便，适用于具有特征拉曼光谱的各种不同材料、直径、长度的微纳米线材，填补了测量单根碳纳米管激光吸收率的技术空白，为实际工程应用提供宝贵的基础物性数据。

主权项

一种同时测量单根微纳米线材激光吸收率和热导率的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：制备二氧化硅/硅基底上的悬空微纳米线材样品，其两端沉积金属电极用于通电；步骤2：分别利用扫描电镜和原子力显微镜测量微纳米线材样品的长度l和直径D；步骤3：利用激光拉曼定位的方法在光学显微镜下确定微纳米线材样品的位置；步骤4：利用冷热台改变待测样品基底的温度，微纳米线材样品的特征拉曼频率随温度的变化而偏移，测量特征拉曼频率随温度变化的偏移斜率；步骤5：利用激光加热和电加热两种方法使微纳米线材样品中心点温度升高，测量微纳米线材样品特征拉曼频率的偏移量获得中心点温升ΔT_m，在中心点温度相等的条件下测量激光功率S_l和电功率S_e；步骤6：将微纳米线材样品的长度l和直径D、中心点温升ΔT_m、相同温升条件下的激光功率S_l和电功率S_e代入公式1）和公式2），$\alpha =\frac{S_e}{{2S}_l},---1)$$\lambda =\frac{\alpha S_l·l}{\Delta T_m\pi D^2}·---2)$计算获得微纳米线材样品的激光吸收率α和热导率λ。