【摘 要】
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材料的热物理性质是衡量材料性能的重要依据，从十八世纪开始，人们对其进行理论分析和实验。近年来，随着纳米技术的不断进步，材料特征尺度已经进入微米、纳米级。为了对微纳尺度材
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材料的热物理性质是衡量材料性能的重要依据，从十八世纪开始，人们对其进行理论分析和实验。近年来，随着纳米技术的不断进步，材料特征尺度已经进入微米、纳米级。为了对微纳尺度材料热传导过程和热分布进行分析，需要实现对其热物性进行测量。在微纳米尺度下，尺度效应使材料的热物性体现出与传统理论预测结果不同的规律，因而寻求一种高精度，高空间-时间分辨率的热物性探测方法就变得十分重要。 基于以上背景，本文在基于光热反射技术和近场技术的系统研制中做以下几个方面的工作: 一、基于光热反射技术搭建了飞秒脉冲激光抽运探测系统，实现了该系统的稳定运行。通过对样品的探测图样分析、结构扫描以及热导率的直接测量，验证了该系统能够在远场条件下进行热导率的测量，并定量分析了系统的实际空间分辨率与当前光斑直径之间的关系。 二、在远场系统成功应用的基础上，基于近场技术，搭建了一套与之配套的近场光学探测系统。实现了抽运激光、探测激光和反馈控制激光均在同一物镜聚焦，会聚后的抽运激光和探测激光穿过探针孔。反馈激光照射到探针悬臂梁上，反射后再经过物镜收集照射到四象限探测器上，实现了三束光与探针间的对准，保证了飞秒脉冲激光系统与近场技术的有效结合。 三、将飞秒脉冲激光系统和近场光学探测系统进行结合，检测了系统对于样品热物性的探测能力，并对探测激光穿过近场探针产生的信号进行了检测与讨论。
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