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NTIS 바로가기大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.40 no.2 = no.365, 2016년, pp.111 - 117
강형선 (조선이공대학교 기계설계과) , 고영하 (조선이공대학교 기계설계과) , 진재식 (조선이공대학교 기계설계과)
The primary concern of this research is to examine the phonon mean free path (MFP) spectrum contribution to heat conduction. The size effect of materials is determined by phonon MFP, and the size effect appears when the phonon MFP is similar to or less than the characteristic length of materials. Th...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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포논이란 무엇인가 | 포논(phonon)은 결정체(crystal) 격자(lattice)의 열을 전달하는 양자화된 진동인데, 반도체 및 절연체(dielectric)와 같은 고체의 열을 전달하는 에너지 전달체(energy carrier)이다.(1) 따라서 고체 속 포논 전달 메커니즘을 잘 이해하면, 재료의 열전달 정도를 공학적 목적에 맞게 제어할 수 있다. | |
고체 속 포논 전달 메커니즘을 이해하여 재료의 열전달 정도를 공학적 목적에 맞게 제어하면 어디에 사용될 수 있는가 | (1) 따라서 고체 속 포논 전달 메커니즘을 잘 이해하면, 재료의 열전달 정도를 공학적 목적에 맞게 제어할 수 있다. 이는 반도체 소자의 장기 신뢰성 확보를 위한 최적설계및 고효율 열전(thermoelectrics) 재료 개발에 매우 유용하며,(2,3) 이외에도 다양한 열 및 광학 관련 마이크로장치 설계에 유용하게 활용될 수 있다.(1,4) | |
포논의 평균자유행로는 무엇으로 결정되는가 | (1) 이로부터 포논의 열전달 능력은 C v Λ에 비례함을 알 수 있는데, 이중에서 C 및 v 의 조정은 포논의 파동적 특성과 관련이 있어,(5) 원자 수준의 조절 및 설계가 필요하기 때문에 매우 어렵다. 반면, 포논의 Λ는 결정체 격자의 서로 다른 주파수의 포논 모드들 사이의 산란(scattering), 다른 종류의 에너지 전달체와의 산란, 경계면 또는 고체 속 결점(defect), 불순물(impurity) 등과의 산란에 의해 결정된다.(1) 따라서 재료 속에 나노입자 및 불순물을 임의로 삽입하면, 고체 속 특정 주파수 대의 포논 산란 메커니즘에 변화를 초래하여, 재료의 열전달 특성을 조정할 수 있다. |
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