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一维纳米结构热物性测试平台的搭建及单根碳纳米管导热系数的实验测量中期报告

本文将介绍一维纳米结构热物性测试平台的搭建及单根碳纳米管导热系数的实验测量的中期报告。

一、研究背景和意义

随着纳米材料的制备和应用的不断发展，对其热物性的研究也变得越来越重要。由于纳米结构的尺寸只有几十到几百个纳米，其热传导性能与宏观材料有很大的不同。

碳纳米管作为一种重要的纳米材料，具有很高的热导率，已经被广泛应用于热管理、热电材料、纳米电子学和纳米传感器等领域。因此，测量碳纳米管的导热系数对其应用具有重要的意义。

二、研究方法

本实验使用的是一维纳米结构热物性测试平台，该平台能够实现单根纳米线（或管）的热物性测量，采用的是扫描探针显微镜技术（ScanningThermalMicroscopy，STM）。

该平台由热电偶、扫描电镜和样品台等组成。样品台上放置粘合有单根碳纳米管的芯片，并通过电路将芯片与热电偶连接。扫描电镜则可以在样品表面扫描探测器，实时记录样品表面的温度分布。

实验测量的步骤如下：

1.制备样品：将单根碳纳米管粘贴在芯片上，加热并随后冷却，使其牢固粘附在芯片上。

2.平台调试：调试好热电偶、扫描电镜等仪器，并对样品台进行调整使样品位于精确扫描的位置。

3.实验测量：通过电路对样品芯片施加恒定电流，记录其传热过程，同时记录热电偶的电势差变化，从而计算出样品表面的温度分布，并测得单根碳纳米管的导热系数。

三、进展及展望

目前，我们已经完成了一维纳米结构热物性测试平台的制备和调试，样品的制备也已完成。接下来将进行实验测量，并对数据进行处理和分析，最终得到单根碳纳米管的导热系数。

未来，我们将进一步拓展该平台的应用，例如测量其他纳米材料的热物性，并对其在热管理、热电材料等领域应用进行研究。