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Characterization of thin-film adhesion and phonon lifetimes in Al/Si membranes by picosecond ultrasonics

Grossmann, Martin und Schubert, Martin und He, Chuan und Brick, Delia und Scheer, Elke und Hettich, Mike und Gusev, Vitalyi und Dekorsy, Thomas (2017) Characterization of thin-film adhesion and phonon lifetimes in Al/Si membranes by picosecond ultrasonics. New Journal of Physics, 19 (5), 053019. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.1088/1367-2630/aa6d05. ISSN 1367-2630.

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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1088/1367-2630/aa6d05

Kurzfassung

We quantitatively study interfacial adhesion in a two-layer membrane system consisting of Al and Si with femtosecond time-resolved laser spectroscopy. High-frequency acoustic pulses in the sub-THz regime are utilized to characterize the membrane system. In order to explain the distinct features of the measured data, a spring model for the Al/Si interface is employed.Weshow that acoustic dissipation in this system needs to be included for accurate modeling of the interface adhesion over a broad frequency range. Thismodeling approach yields a spring constant of hAl-Si = 17 kg nm-2 s-2, an acoustic phonon lifetime of tAl = 68 ps at 240 GHz in polycrystalline Al and a frequency dependence of the lifetime in Si μ w-1 in thefrequency range from50–800 GHz.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/112498/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Characterization of thin-film adhesion and phonon lifetimes in Al/Si membranes by picosecond ultrasonics
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Grossmann, MartinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schubert, MartinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
He, ChuanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brick, DeliaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Scheer, ElkeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hettich, MikeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gusev, VitalyiNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dekorsy, Thomasinstitute of technical physics, dlrhttps://orcid.org/0000-0003-2257-2854NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:17 Mai 2017
Erschienen in:New Journal of Physics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:19
DOI:10.1088/1367-2630/aa6d05
Seitenbereich:053019
Verlag:Institute of Physics (IOP) Publishing
ISSN:1367-2630
Status:veröffentlicht
Stichwörter:interface adhesion, time domain spectroscopy, phonons, non-destructive testing, intrinsic damping
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Laserforschung und Technologie (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Physik
Hinterlegt von: Dekorsy, Prof. Dr. Thomas
Hinterlegt am:12 Jun 2017 08:46
Letzte Änderung:08 Mär 2018 18:47

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