导图社区 磁相变材料的热效应表征
简要归纳总结了磁相变材料的热效应表征方式,以及相关领域研究的前沿问题和研究方法。
《半导体工艺与制造技术》第四章 氧化,氧化过程是在半导体表面生成一层氧化膜的过程,这层氧化膜在半导体器件的制造中具有重要作用,如作为绝缘层、掩蔽层、钝化层等。
“半导体工艺与制造技术 - 扩散”从掺杂概述切入,介绍杂质相关基础。进而详细阐述扩散工艺,含工艺分类、流程等。接着深入讲解杂质扩散机制与效应、扩散系统与扩散方程。还涉及扩散杂质的分布、影响其分布的其他因素、分析表征以及杂质分布的数值模拟 ,全面且系统地呈现了半导体扩散工艺的知识体系。
围绕半导体工艺与制造技术展开,涵盖多方面内容。开篇介绍半导体产业政策、发展现状、基础概念及产业链。接着阐述基本材料知识,如相图、晶体结构和缺陷类型 。然后讲解晶圆制备,包括直拉法、布里奇曼法等生长方法,以及掺杂、制备流程、规格和清洗工艺,全面呈现了半导体制造从基础理论到关键制备环节的要点。
社区模板帮助中心,点此进入>>
电费水费思维导图
D服务费结算
材料的力学性能
总平面图知识合集
软件项目流程
一级闭合导线
建筑学建筑材料思维导图
第二章土的物理性质及工程分类
人工智能的运用与历史发展
电池拆解
磁相变材料的热效应表征
由应用背景引出了研究的关键问题
准确高效地表征磁相变材料的热效应
近年来发展的趋势
传统测量手段无法满足深入研究和机理研究
新表征技术和设备研制
表征指标量趋于多元化、微观化的趋势
固态制冷基本原理
相对于传统气体压缩技术的优点
相变热效应分类
依据外加驱动力的不同
磁场
磁热效应
单轴压力
弹热效应
等静压力
压热效应
依据外加场数量
单场热效应
多卡效应
原因:具有磁弹耦合特性,其相变可被复合场驱动
磁弹性耦合(magnetoelastic interaction)是一种变磁的临界点
磁场变化会引起材料的磁性突然增加,称为变磁性过渡阶段
多物理场条件下热效应的有效表征是一个技术难题
热效应表征
关键指标
等温熵变
绝热温变
综合指标(在考虑关键指标的同时不可忽略的指标,即考虑综合性能)
能效比 COPmat
循环稳定性
相变临界场
相变序参量
应力变化
磁矩变化
体积变化
前沿问题
阐明相变热效应的 微观机制、多物理场对热效应的调控
表征基本原理
等温熵变与绝热温变
测量手段
间接法
通过测量等温条件下随外加场变化而产生的对应共轭序参量的变化,进而通过麦克斯韦关系计算得来
一级相变滞后带来误差不可忽略
准直接法
测量相变温度对外加场的依赖关系和相变处序参量的改变量,进而通过克拉伯龙方程计算得来
直接法
测量不同大小外加场下的量热曲线并结合热容数据得来
绝热温变相比之下采用直接测量
常用方法
热电偶
半导体温度传感器
红外成像仪
难点
绝热条件的构建磁热效应还需考虑涡流加热
弹热和压热效应考虑界面摩擦热的影响
能效比
评价其制冷性能的重要参数
定义:材料“搬运”的热量与对材料所做功的比值
与制冷循环路径和材料物性有关的量
磁热效应的表征
等温熵变主要通过测量不同温度下的等温磁化曲线, 利用Maxwell 关系式计算获得
一级相变滞后带来误差
“循环”测量方法
解决了一级相变滞后带来的测量不准确的影响
准直接和直接法测量
直接测量绝热温变的前提是良好绝热环境的构建
测量方法
热电偶始终对样品构成“热负载”
当样品本身体积或比热较小时, 将导致较大误差
非接触式红外成像
不对样品构成热负载
高通量制备与表征是实现新材料快速开发与筛选优化必不可少的有效手段
弹热效应表征
数字图像关联(Digital Image Correlation, DIC)的非接触全场应变测量技术
DIC技术直接测量应变, 避免了红外成像由 于材料内部的热传导和样品与外界的热交换导致追踪 相变的空间精确性低的问题
DIC技术可以与多种其他手段结合共同表征热效应
压热效应表征
常规手段难以实现等静压下体积变化的精确测量, 导致Maxwell法不适用
固态传压介质较差的绝热性和“热负载”效应不可忽略
准直接法是压热效应表征的优选方案
多卡效应表征
多场施加可以有效降低相变临界场、 克服滞后提高相变可逆性、拓展工作温度范围、减小 制冷单元的体积、提高材料的疲劳寿命
多卡效应的表征必 须提供一个兼备磁场、应力甚至温度可调节的复杂环 境, 同时也要实现此条件下的等温熵变或绝热温变测 量
多场环境下绝热温变的测量
快速加载以保证绝热条件
多场环境下马氏体类型和变体形态的研究
应变的高质量测量