Введение
ГЛАВА 1. Анализ литературных данных, постановка цели исследования и выбор физической модели среды для исследуемых объектов 16
1.1. Термодинамика нанообъектов и фононный теплоперенос 14
1.2. Обзор исследований термодинамики и тешюпереноса в нанообъектах 16
1.2.1. Термодинамические свойства свободных наноплёнок и наночастиц (нанопорощков)
1.2.2. Термодинамические свойства нанокомпозитов и неоднородных систем
1.2.3. Теплоперенос через границу плёнка - подложка 19
1.2.4. Теплопроводность полупроводниковых и диэлектрических многослойных наноструктурперпендикулярно слоям 20
1.2.5. Теплопроводность полупроводниковых и диэлектрических многослойных наноструктур вдоль слоев, теплопроводность свободных наноплёнок и нанонитей 23
1.3. Цели, задачи и методы исследования 24
ГЛАВА 2. Собственные колебания атомной решётки,термодинамические свойства и теплопроводность свободных плёнок 26
2.1. Термодинамические функции твёрдого тела 26
2.2. Упругие волны в изотропной сплошной среде 28
2.3. Теплопроводность твёрдого тела 29
2.4. Термодинамические свойства и теплопроводность свободной плёнки 30
2.4.1. Алгоритмы поиска собственных упругих мод и расчёта спектра колебаний атомной решётки в приближении сплошной среды (на примере свободной плёнки) 30
2.4.2. Частота (температура) Дебая свободной плёнки 39
2.4.3. Теплоёмкость свободной плёнки 41
2.4.4. Теплопроводность свободной плёнки 43
2.5. Выводы по главе 2 47
ГЛАВА 3. Термодинамические свойства и коэффициенты теплопроводности многослойных сред в приближении идеального контакта между слоями 48
3.1. Дисперсионные уравнения и дисперсионные кривые 48
3.2. Теплоёмкость и температура Дебая (численные расчёты) 55
3.3. Качественный анализ низкотемпературной термодинамики сверхрешёток 60
3.4. Теплопроводность сверхрешёток 70
3.4.1. Прохождение упругих волн через сверхрешётки 74
3.4.2. Взаимодействие упругих волн в сверхрешётках, время фононной релаксации 84
3.5. Определение упругих модулей межзёренной фазы в нанокристаллических и субмикроструктурных материалах по данным их акустических исследований 97
3.6. Дисперсия упругих волн в системе идеально сопряжённых плёнки и подложки 101
3.7. Температура Дебая и теплоёмкость системы плёнка-подложка
3.8. Теплопроводность через границу идеально сопряжённых плёнки и подложки (модель акустических несоответствий)
3.9. Выводы по главе 3 111
ГЛАВА 4. Влияние связи между решётками на термодинамику и теплопроводность многослойных систем и систем плёнка - подложка, связь ван-дер-ваальса 113
4.1. Распространение упругих волн через границу слабосвязанных плёнки и подложки
4.2. Качественная картина взаимодействия Ван-дер-Ваальса между массивными телами
4.3. Электромагнитное поле над поверхностью металла 116
4.3.1. Диэлектрическая проницаемость и проводимость 116
4.3.2. Дисперсионные уравнения электромагнитных волн в объёме металла и на границе металл - вакуум
4.3.3. Поверхностные плазмоны 124
4.4. Взаимодействие Ван-дер-Ваальса между металлами 125
4.5. Электромагнитное поле в диэлектриках 129
4.6. Взаимодействие Ван-дер-Ваальса в системах металл -диэлектрик (Al-BaF2, Au-BaF2)
4.7. Теплопроводность через границу систем Al-BaF2, Au-BaF2 с учётом связи Ван-дер-Ваальса
4.8. Теплопроводность многослойных сред со слабосвязанными слоями
4.9. Собственные частоты колебаний атомов и термодинамика многослойных систем со слабой связью 150
4.10. Выводы по главе 4 154
ГЛАВА 5. Влияние напряжённо - деформированного состояния на границах между решётками на термодинамику и теплопроводность многослойных систем и систем плёнка - подложка 157
5.1. Влияние напряжённо - деформированного состояния на теплоперенос через границу между плёнкой и подложкой 157
5.1.1. Напряжённо - деформированное состояние системы плёнка - подложка
5.1.2. Влияние напряжённо - деформированного состояния на скорости звука и теплоперенос через границу Si-Ge
5.1.3. Влияние напряжённо - деформированного состояния на скорости звука и теплоперенос через границу Си- Аи 5.2.Влияние напряжённо - деформированного состояния на теплоперенос по нормали к слоям в многослойных системах
5.2.1. Напряжённо - деформированное состояние многослойной периодической двухкомпонентной системы
5.2.2. Влияние напряжённо - деформированного состояния на скорости звука и теплоперенос в многослойной системе Si-Ge
5.2.3. Влияние напряжённо - деформированного состояния на скорости звука и теплоперенос в многослойной системе Au-Cu
5.3. Выводы по главе 5 203
Общие выводы по работе 204
Список литературы 206
