一种二维材料的热、电物理性能综合测量装置及方法

    公开(公告)号:CN111721802B

    公开(公告)日:2021-06-15

    申请号:CN202010495862.1

    申请日:2020-06-03

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种二维材料的热、电物理性能综合测量装置及方法,属于纳米材料热电性能测试技术领域。本发明装置使一个矩形二维材料两端搭接于两根金属线A、B上,使中间部位悬空,形成H形结构,利用该H形结构,测量二维材料的电导率、热导率和塞贝克系数。利用本发明装置,不需要已知二维材料的激光吸收率,可以通过光、电综合测量方法同时获得,且测量的二维材料电导率、热导率和塞贝克系数的准确性好、灵敏度高。本方法对二维材料的厚度宽度等没有任何要求,适用于任何类型的二维材料,适用范围广。本方法可以实现对二维材料的热电性能表征,对开发新型热电材料提供可靠的物性数据支持。

    测量电加热引起的瞬态温度变化和分布的拉曼方法及装置

    公开(公告)号:CN110631734B

    公开(公告)日:2020-10-13

    申请号:CN201910853575.0

    申请日:2019-09-10

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种测量电加热引起的瞬态温度变化和分布的拉曼方法及装置,其中,该方法包括:给待测装置周期性通电加热,引起待测装置周期性瞬态温度变化,选取待测装置的测量位置,使用与加热电信号相同周期的脉冲探测激光,通过改变脉冲探测激光与加热电信号之间的时间延迟,获取待测位置的瞬态温度变化;固定时间延迟,通过选取不同的测量位置,可获得待测装置不同位置的温度分布。该方法可以实现电加热信号与探测光信号的周期同步,从而通过控制时间延迟和光斑位置,实现对电加热待测装置的高时空分辨率瞬态温度变化和温度分布测量。

    一种二维材料的热、电物理性能综合测量装置及方法

    公开(公告)号:CN111721802A

    公开(公告)日:2020-09-29

    申请号:CN202010495862.1

    申请日:2020-06-03

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种二维材料的热、电物理性能综合测量装置及方法,属于纳米材料热电性能测试技术领域。本发明装置使一个矩形二维材料两端搭接于两根金属线A、B上,使中间部位悬空,形成H形结构,利用该H形结构,测量二维材料的电导率、热导率和塞贝克系数。利用本发明装置,不需要已知二维材料的激光吸收率,可以通过光、电综合测量方法同时获得,且测量的二维材料电导率、热导率和塞贝克系数的准确性好、灵敏度高。本方法对二维材料的厚度宽度等没有任何要求,适用于任何类型的二维材料,适用范围广。本方法可以实现对二维材料的热电性能表征,对开发新型热电材料提供可靠的物性数据支持。

    表征有基底纳米线的空间扫描双波长拉曼闪光方法及装置

    公开(公告)号:CN110174185A

    公开(公告)日:2019-08-27

    申请号:CN201910447409.0

    申请日:2019-05-27

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种表征有基底纳米线的空间扫描双波长拉曼闪光方法及装置,其中,方法包括:将连续加热激光固定在一维纳米线中心位置,加热样品至稳态,沿一维样品方向改变连续探测激光光斑中心的位置,获取稳态下沿样品长度方向的温度分布;将脉冲加热激光固定在一维纳米线中心位置,沿一维样品方向改变脉冲探测激光光斑中心的位置,测量一个脉冲周期内温度随时间变化的曲线,计算得到不同位置的相位,获取相位沿空间方向的分布;根据稳态过程的温度分布和瞬态过程相位沿空间方向的分布拟合参数,得到热物性参数。该方法可以通过双束非共点激光实现非接触式、更高测量精度和更高灵敏度的目的,简单易实现。

    二维各向异性纳米材料的热扩散率测定方法

    公开(公告)号:CN109991264A

    公开(公告)日:2019-07-09

    申请号:CN201910359382.X

    申请日:2019-04-30

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种二维各向异性纳米材料的热扩散率测定方法,该方法包括以下步骤:使用连续加热激光加热样品表面,并使用光斑中心位置可调的连续探测激光探测样品表面的稳态平面温度分布,得到样品热扩散率的两个特征方向;使用加热脉冲激光对样品表面温度进行加热,使温度周期性改变,并使用光斑中心位置可调的探测脉冲激光获得两个特征方向上不同位置点的升温降温曲线;根据不同位置点的升温降温曲线,建立非稳态导热方程组进行拟合或利用锁相原理进行数据处理,获得样品的热扩散率。该方法为非接触式无损测量方法,能够同时得到两个特征方向的热扩散率,实现了厚度从单原子到几百nm非金属二维各向异性材料热扩散率的直接测量。

    固-液界面作用势能函数的获取方法及系统

    公开(公告)号:CN106568690B

    公开(公告)日:2019-03-01

    申请号:CN201610982802.6

    申请日:2016-11-08

    Abstract: 本发明公开了一种固‑液界面作用势能函数的获取方法及系统,其中,方法包括:将液滴分别放置于预设单原子层固体和不同厚度的相同固体材料表面上,以分别获取第一接触角和第二接触角;基于Young‑Durpe方程,根据第一接触角和第二接触角分别得到液滴与预设单原子层固体和另一厚度的相同固体材料的单位面积第一界面势能函值和第二界面势能函值;根据单位面积第一界面势能函值和第二界面势能函值分别反推得到固‑液界面范德瓦尔斯作用势能函数表达式中的引力系数和斥力系数,从而得到固‑液界面作用势能函数。该方法可以从实验测量固‑液界面接触角出发,从而能够准确地确定固‑液界面作用势能函数,实施方法简单、应用范围广。

    固‑液界面作用势能函数的获取方法及系统

    公开(公告)号:CN106568690A

    公开(公告)日:2017-04-19

    申请号:CN201610982802.6

    申请日:2016-11-08

    CPC classification number: G01N13/00 G01N13/02 G01N2013/0208

    Abstract: 本发明公开了一种固‑液界面作用势能函数的获取方法及系统,其中,方法包括:将液滴分别放置于预设单原子层固体和不同厚度的相同固体材料表面上,以分别获取第一接触角和第二接触角;基于Young‑Durpe方程,根据第一接触角和第二接触角分别得到液滴与预设单原子层固体和另一厚度的相同固体材料的单位面积第一界面势能函值和第二界面势能函值;根据单位面积第一界面势能函值和第二界面势能函值分别反推得到固‑液界面范德瓦尔斯作用势能函数表达式中的引力系数和斥力系数,从而得到固‑液界面作用势能函数。该方法可以从实验测量固‑液界面接触角出发,从而能够准确地确定固‑液界面作用势能函数,实施方法简单、应用范围广。

    同时测量单根微纳米线材激光吸收率和热导率的方法

    公开(公告)号:CN102944573B

    公开(公告)日:2014-10-08

    申请号:CN201210436540.5

    申请日:2012-11-05

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王海东 张兴

    Abstract: 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。

    同时测量单根微纳米线材激光吸收率和热导率的方法

    公开(公告)号:CN102944573A

    公开(公告)日:2013-02-27

    申请号:CN201210436540.5

    申请日:2012-11-05

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王海东 张兴

    Abstract: 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。

    基于纳米孔技术的单分子周期性过孔调制及信号检测装置

    公开(公告)号:CN114878800B

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202210298400.X

    申请日:2022-03-24

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了基于纳米孔技术的单分子周期性过孔调制及信号检测装置。该装置包括石墨烯纳米孔芯片、微流控顶层、微流控底层、控制电路和检测电路,石墨烯纳米孔芯片中石墨烯层悬空布置在第一支撑部和第二支撑部之间且悬空区域中部设有纳米通孔;微流控顶层包括进样流道、进样微阀和第一凹槽,底层包括第二凹槽、出样流道和出样微阀,第二凹槽与第一凹槽限定出待测样品溶液容纳空间;控制电路提供使待测单分子样品发生周期往复反向易位事件正反调制电压;检测电路采集与参考频率相等的石墨烯纳米孔面向电信号。采用该装置可解决因待测样品信号微弱不易被检测的问题,改善纳米孔检测技术中样品易位行为的随机性。

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