PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Microsystems & Nanoengineering· 2026Q1

Mikrosaniye darbeli nanokalorimetri: ultra-hassas ısı kapasitesi ölçümleri için ölçeklenebilir bir yaklaşım

Microsecond-pulsed nanocalorimetry: a scalable approach for ultrasensitive heat capacity measurements

Hugo Gómez-Torres, M. Molina-Ruiz, Simone Privitera, Enric Menéndez ve diğerleri

Kısa özet

Yeni bir mikrosaniye darbeli nanokalorimetri (µs-PHnC) tekniği, ısı difüzyonunu ve ek yükleri en aza indirerek nano ölçekli numuneler üzerinde ultra-hassas ısı kapasitesi ölçümleri gerçekleştirir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Isı kapasitesi ölçümleri için mikrosaniye darbeli nanokalorimetri (µs-PHnC) tanıtıldı.
  • 75 pJ K⁻¹ √Hz mm⁻² gürültü yoğunlukları ve 10⁻⁹ J K⁻¹ altı ısı kapasitesi ek yükleri elde edildi.
  • 30 × 30 µm² kadar küçük alanlarda nanogram altı numunelerin karakterizasyonunu sağlar.
  • Ultra-ince CoO filmlerindeki antiferromanyetik geçişi çözerek yeteneğini gösterdi.
  • Yanal boyutta ölçeklenebilir ve harici uyaranlarla (manyetik/elektrik alanlar) uyumludur.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract We introduce a nanocalorimetric technique based on microsecond-pulsed heating (µs-PHnC) that enables high-sensitivity, quasi-isothermal heat capacity measurements on nanoscale samples. Such resolution is critical for exploring thermodynamic signatures in low-dimensional materials, where conventional techniques fall short. By confining thermal excitation to microsecond timescales, this approach minimizes lateral heat diffusion, reduces heat capacity addenda to below 10⁻⁹ J K -1 , and achieves noise densities as low as 75 pJ K⁻¹ √Hz mm⁻², unlocking precise thermodynamic characterization of subnanogram samples in areas as small as 30 × 30 µm². The method delivers exceptional temperature homogeneity, as demonstrated by resolving sharp phase transitions, such as the antiferromagnetic transition in ultrathin CoO films, with unprecedented clarity. Its quasi-static operation is inherently compatible with external stimuli, including magnetic and electric fields, thereby expanding its utility for in-operando thermodynamic studies. The method is scalable in lateral dimension because the microsecond excitation window confines the thermal diffusion length, allowing the effective calorimetric volume to shrink with the device footprint. This advancement establishes a robust and scalable platform for probing thermal phenomena in nanostructured and low-dimensional materials, significantly broadening the scope of nanocalorimetry.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Microsystems & Nanoengineering, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Fiziksel ve Teorik Kimya

Physical and Theoretical ChemistryChemistry