用拉曼光谱测量GeSbSe玻璃的热导率

甘渝林; 王丽; 苏雪琼; 许思维; 孔乐; 沈祥

doi:10.7498/aps.63.136502

摘要

本文根据斯托克斯和反斯托克斯拉曼光谱散射截面的不同，测量样品表面温度，并进一步提出了一种测量材料热导率的新方法. 利用该方法系统地研究了GexSb10Se90-x，GexSb15Se85-x和 GexSb20Se80-x三个系列的GeSbSe玻璃的热导率，从而证明该方法的实用性和可靠性，同时分析其化学组分对材料结构和热导率的影响. 该方法测量获得的热导率与文献报道的热导率基本一致，表明拉曼光谱法测试材料的热导率简单、快捷，是一种实用的测量材料热导率的方法. 结果表明每个系列硫系玻璃的热导率随着Ge浓度的增加而增加，在等于或近似化学配比组分处，硫系玻璃的热导率达到最大值，然后随着Ge含量的继续增加而降低. 认为GeSbSe硫系玻璃热导率表现出的阈值现象归因于GeSbSe三元网络结构分离为二元结构的结果.

关键词:

Abstract

We have measured the temperature raised by laser irradiation on the basis of difference between Stokes and anti-Stokes Raman scattering cross-sections, and further estimated the thermal conductivity of the material. GeSbSe glasses with compositions of GexSb10Se90-x, GexSb15Se85-x, and GexSb20Se80-x are systematically studied with the aim of verifying the practicability of the new method and understanding the role of chemical composition in determining the structure and thermal conductivity of the glasses. All of the results are in agreement with those reported on thermal conductivity measured by different methods in the literature. It is indicated that Raman scattering method is convenient and efficient to measure thermal conductivity of the materials. For each group of glasses, it is found that the thermal conductivity increases with increasing Ge concentration up to a transition point corresponding to the glass with chemically stoichiometric composition. We ascribe the threshold behaviour of the thermal conductivity to the demixing of the structural units from glass network.

Keywords:

作者及机构信息

1.
北京工业大学应用数理学院, 北京 100124;

2.
宁波大学信息科学与工程学院, 浙江宁波 315211

基金项目: 北京市教育委员会科技计划重点项目（批准号：Kz2011100050010）和国家自然科学基金（批准号：11274031）资助的课题.

Authors and contacts

1.
College of Applied Sciences, Beijing University of technology, Beijing 100124, China;

2.
College of Information Science and Engineering, Ningbo University, Ningbo 315211, China

Funds: Project supported by the Science and Technology Project of Beijing Municipal Education Commission, China (Grant No.Kz2011100050010), and the National Natural Science foundation of China (Grant No.11274031).

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