Controlling thermal conductance using three-dimensional phononic crystals
Heiskanen, S., Puurtinen, T. A., & Maasilta, I. J. (2021). Controlling thermal conductance using three-dimensional phononic crystals. APL Materials, 9(8), Article 081108. https://doi.org/10.1063/5.0057385
Julkaistu sarjassa
APL MaterialsPäivämäärä
2021Tekijänoikeudet
© 2021 the Authors
Controlling thermal transport at the nanoscale is vital for many applications. Previously, it has been shown that this control can be achieved with periodically nanostructured two-dimensional phononic crystals for the case of suspended devices. Here, we show that thermal conductance can also be controlled with three-dimensional phononic crystals, allowing the engineering of the thermal contact of more varied devices without the need for suspension in the future. We show the experimental results obtained at sub-Kelvin temperatures for two different period three-dimensional crystals and for a bulk control structure. The results show that the conductance can be enhanced with the phononic crystal structures in our geometry. This result cannot be fully explained by the simplest theory taking into account the coherent modification of the phonon band structure, calculated by finite element method simulations.
Julkaisija
AIP PublishingISSN Hae Julkaisufoorumista
2166-532XJulkaisu tutkimustietojärjestelmässä
https://converis.jyu.fi/converis/portal/detail/Publication/99319728
Metadata
Näytä kaikki kuvailutiedotKokoelmat
Rahoittaja(t)
Suomen AkatemiaRahoitusohjelmat(t)
Akatemiahanke, SALisätietoja rahoituksesta
This study was supported by the Academy of Finland (Project Nos. 298667 and 341823).Lisenssi
Samankaltainen aineisto
Näytetään aineistoja, joilla on samankaltainen nimeke tai asiasanat.
-
Minimizing Coherent Thermal Conductance by Controlling the Periodicity of Two-Dimensional Phononic Crystals
Tian, Yaolan; Puurtinen, Tuomas A.; Geng, Zhuoran; Maasilta, Ilari J. (American Physical Society, 2019)Periodic hole-array phononic crystals (PnCs) can strongly modify phonon dispersion relations and have been shown to influence thermal conductance coherently, especially at low temperatures where bulk scattering is suppressed. ... -
Studies of two-dimensional and three-dimensional phononic crystal structures
Tian, Yolan (University of Jyväskylä, 2016)This thesis focuses on studying phononic crystal structures. More specifically, it is aimed at fabrication and measurement of thermal properties of two-dimensional (2D) periodic microstructures and three-dimensional (3D) ... -
Thermal conductance of pillar-based phononic crystals at sub-Kelvin temperatures
Korkiamäki, Tatu (2020)Fononikide on keinotekoinen periodinen rakenne yhdessä, kahdessa tai kolmessa ulottuvuudessa, joka vaikuttaa fononien eli elastisten aaltojen kvanttien etenemiseen. Koska lämmön johtuminen eristeissä ja puolijohteissa ... -
Computational and theoretical studies on lattice thermal conductivity and thermal properties of silicon clathrates
Härkönen, Ville (University of Jyväskylä, 2016)The lattice thermal conductivity is usually an intrinsic property in the study of thermoelectricity. In particular, relatively low lattice thermal conductivity is usually a desired feature when higher thermoelectric efficiency ... -
Tunnel junction thermometry on three-dimensional phononic crystals
Kirjanen, Emmi (2018)Tässä työssä on tutkittu kolmiulotteisia periodisia nanorakenteita, tarkemmin sanottuna fononikiteitä. Fononikiteet voivat muokata kiteessä liikkuvia värähtelyitä, eli ääntä ja lämpöä, samaan tapaan kuin fotonikiteet ...
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.