高纵横比金属纳米结构通常用于广泛的应用,例如电子计算结构和传感。然而,这些结构中的自热和高温对现代电子设备的可靠性和时钟频率都造成了重大瓶颈。任何显著的能源效率和速度进步都需要纳米结构金属中基本的和可调的热传输机制。在这项工作中,时域热反射用于揭示外延生长的金属 Ir(001) 中介于 Al 和 MgO(001) 之间的跨平面准弹道传输。对于 25.5–133.0 nm 薄膜,热导率范围分别约为 65(96 平面内)至 119(122 平面内)W m − 1 K − 1。此外,外延生长所提供的低缺陷被怀疑可以观察到具有传统电子介导热传输的 20 nm 以下金属中的电子-声子耦合效应。通过结合电热测量和现象学建模,揭示了不同厚度的三种跨平面热传导模式之间的转变及其相互作用:电子主导、声子主导和电子-声子能量转换主导。结果证实了纳米结构金属中未探索的热传输模式,其见解可用于为大量现代微电子设备和传感结构开发电热解决方案。
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