TDTR 时域热反射测量系统

在《Nature Nanotechnology》期刊上，研究团队发布了一项创新成果，介绍了一种通过机械化学介导的胶体液态金属（LM）来冷却高功率电子系统的新技术。这项技术为解决下一代电子设备在千瓦级功率下产生的高热量提供了重大突破。在本研究中，TDTR实验使用了AUTINST公司生产的Pioneer-ONE系统。这一系统通过精确测量液态金属和AlN界面之间的热阻，为材料的热导性能提供了深入分析。TDTR方法揭示，液固界面中的梯度结构增强了界面热导率，使这些胶体液态金属在下一代电子设备中具有极大的应用潜力。液固界面形成的梯度促进了更高效的热传递，使这些胶体液态金属成为需要高效冷却的电子设备和系统的理想材料。

本文通过实验和模拟研究了铜/硼碳化物/金刚石复合材料界面热导提升机制，对高性能电子设备散热管理有重要应用，如CPU散热器、功率器件热沉等，提高散热效率、稳定性和使用寿命。界面优化策略可推广至其他金属基复合材料，为航空航天、军事技术、微电子提供热管理方案。精确控制界面粗糙度和中间层厚度可提升热传导效率，对技术发展和应用具重要意义。研究中，团队采用了先进的Autinst Pioneer ONE时间域热反射（TDTR）系统，对不同粗糙度的金刚石表面与铜之间的界面热阻进行了精确测量。TDTR技术以其卓越的时间和空间分辨率，成为微纳尺度热传输现象研究的重要工具。通过泵浦-探测光学方法，TDTR系统能够产生激光脉冲，通过测量样品表面的反射率变化来推断表面温度变化，从而提取界面热导。