LBM晶格结构对纳米薄膜超快传热过程影响

摘要

超快激光加热技术在微纳米器件制造中发挥着重要作用，研究超快激光作用在靶体内部的超快传热过程对器件的热设计有着重要意义。文章基于格子玻尔兹曼方法研究了纳米薄膜的超快传热过程，围绕不同晶格结构对比分析了纳米薄膜内部的能量密度分布，探索了薄膜内部的声子输运特性。结果表明：纳米薄膜受到激光加热后，在应用D2Q9和D2Q5模型得到的结果中，薄膜内部能量均以“波状”形式传递且整体趋势相同，但D2Q9模型得到的数值要略低于D2Q5模型；通过对比应用D1Q3与D2Q9模型得到的结果，发现沿薄膜厚度方向上的能量密度差异较大，说明研究纳米薄膜内部超快传热过程时，不能忽略沿薄膜径向传递的能量。

关键词

纳米薄膜 / 超快传热 / 格子玻尔兹曼方法 / 晶格结构

基金资助

山东省高等学校青创科技支持计划项目(2019KJH012); 济南市科研带头人工作室项目(2019GXRC056); 山东省自然科学基金项目(ZR2017BEE052)