Effects of chemical bonding on heat transport across interfaces

材料科学 微电子 纳米技术 微尺度化学 传热 热导率 热电效应 单层 化学物理 光电子学 复合材料 化学 机械 热力学 物理 数学教育 数学
作者
Mark D. Losego,Martha E. Grady,Nancy R. Sottos,David G. Cahill,Paul V. Braun
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:11 (6): 502-506 被引量:647
标识
DOI:10.1038/nmat3303
摘要

Interfaces often dictate heat flow in micro- and nanostructured systems. However, despite the growing importance of thermal management in micro- and nanoscale devices, a unified understanding of the atomic-scale structural features contributing to interfacial heat transport does not exist. Herein, we experimentally demonstrate a link between interfacial bonding character and thermal conductance at the atomic level. Our experimental system consists of a gold film transfer-printed to a self-assembled monolayer (SAM) with systematically varied termination chemistries. Using a combination of ultrafast pump-probe techniques (time-domain thermoreflectance, TDTR, and picosecond acoustics) and laser spallation experiments, we independently measure and correlate changes in bonding strength and heat flow at the gold-SAM interface. For example, we experimentally demonstrate that varying the density of covalent bonds within this single bonding layer modulates both interfacial stiffness and interfacial thermal conductance. We believe that this experimental system will enable future quantification of other interfacial phenomena and will be a critical tool to stimulate and validate new theories describing the mechanisms of interfacial heat transport. Ultimately, these findings will impact applications, including thermoelectric energy harvesting, microelectronics cooling, and spatial targeting for hyperthermal therapeutics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
科研通AI6应助微笑的弧度采纳,获得10
刚刚
惊蛰时分听春雷完成签到,获得积分10
刚刚
Jasper应助缓慢夜梦采纳,获得10
刚刚
刚刚
小二郎应助春祭采纳,获得10
1秒前
动不动就吃胖完成签到,获得积分10
1秒前
封筮发布了新的文献求助80
1秒前
chen完成签到,获得积分10
1秒前
kgf发布了新的文献求助10
2秒前
1111完成签到 ,获得积分10
2秒前
牛乃糖发布了新的文献求助10
3秒前
bkagyin应助jessie采纳,获得10
3秒前
3秒前
坚定晓兰应助AN采纳,获得10
3秒前
殷勤的紫槐应助60采纳,获得200
3秒前
4秒前
5秒前
科研通AI6应助黄钦清采纳,获得10
5秒前
hhhg应助chen采纳,获得10
6秒前
StevenZhao完成签到,获得积分0
6秒前
隐形曼青应助兴奋的采珊采纳,获得30
6秒前
陈小群完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
chen发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
zhang完成签到,获得积分20
10秒前
StevenZhao发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
科研通AI6应助AI采纳,获得10
11秒前
ab完成签到,获得积分10
11秒前
zhang完成签到,获得积分10
11秒前
hhhg应助大气的氧采纳,获得10
11秒前
12秒前
我是老大应助偷马桶采纳,获得10
12秒前
梓航发布了新的文献求助30
13秒前
田様应助韦远侵采纳,获得10
13秒前
共享精神应助材料小白采纳,获得10
13秒前
zx完成签到,获得积分10
13秒前
whisper完成签到 ,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 800
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Antihistamine substances. XXII; Synthetic antispasmodics. IV. Basic ethers derived from aliphatic carbinols and α-substituted benzyl alcohols 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5430202
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4543438
关于积分的说明 14187210
捐赠科研通 4461576
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2446244
邀请新用户注册赠送积分活动 1437490
关于科研通互助平台的介绍 1414381