將熱(re)電(dian)材料(liao)制作成納米(mi)(mi)柱狀薄膜結(jie)構(gou)(gou)是(shi)(shi)一種理論上(shang)能有效(xiao)降低熱(re)導(dao)率、大(da)幅提升熱(re)電(dian)優值(zhi)的(de)操(cao)控手段。但隨之而來的(de)問題(ti)是(shi)(shi)納米(mi)(mi)柱狀薄膜熱(re)導(dao)率的(de)精(jing)確(que)獲取困難，由于(yu)Bi2Te3取向納米(mi)(mi)柱狀薄膜是(shi)(shi)由直(zhi)徑為(wei)微米(mi)(mi)量(liang)級的(de)納米(mi)(mi)柱陣列組成的(de)多孔(kong)結(jie)構(gou)(gou)，其表面(mian)(mian)粗糙(cao)度(du)(du)較(jiao)大(da)，因此在表面(mian)(mian)上(shang)直(zhi)接沉(chen)積(ji)百納米(mi)(mi)厚(hou)的(de)微型金屬探測(ce)器的(de)實驗方案無法適用。常規的(de)熱(re)物性(xing)測(ce)試手段已無法適用于(yu)該類(lei)表面(mian)(mian)多孔(kong)、厚(hou)度(du)(du)為(wei)微米(mi)(mi)量(liang)級結(jie)構(gou)(gou)熱(re)輸運特性(xing)的(de)表征。

　　近日，中(zhong)國科學院工(gong)程熱(re)物理研究所傳(chuan)(chuan)熱(re)傳(chuan)(chuan)質研究中(zhong)心在(zai)多年從事微(wei)納(na)尺度熱(re)物性測量的(de)基礎上(shang)，發展了基于諧波探測的(de)3ω方(fang)法，實現了Bi2Te3取(qu)向納(na)米柱(zhu)狀(zhuang)微(wei)納(na)復(fu)合薄膜(mo)熱(re)導(dao)率的(de)測試。

　　課題組提出一種新型(xing)(xing)的(de)(de)(de)3ω法(fa)測(ce)試結構：在玻璃(li)基底上(shang)直接沉積3ω法(fa)的(de)(de)(de)四電(dian)極(ji)微型(xing)(xing)鎳(nie)傳感器，然后在其上(shang)沉積絕緣(yuan)層，最(zui)后生長Bi2Te3取(qu)向納米(mi)柱狀(zhuang)薄膜。各層材(cai)料的(de)(de)(de)布置及厚度，其中微型(xing)(xing)鎳(nie)傳感器的(de)(de)(de)形狀(zhuang)。通過此新型(xing)(xing)測(ce)試結構，實(shi)驗獲得(de)的(de)(de)(de)Bi2Te3納米(mi)柱狀(zhuang)薄膜的(de)(de)(de)熱(re)導率和熱(re)擴(kuo)散率分別為1.0 W/(m·K) 和1.26×10-6 m2/s，與文獻預測(ce)結果吻合良好。該(gai)方法(fa)為微納熱(re)電(dian)薄膜材(cai)料熱(re)輸(shu)運性能提供了可靠(kao)評價手段。