{"id":41029,"date":"2024-07-25T19:26:28","date_gmt":"2024-07-25T17:26:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/service-et-assistance\/methodes-danalyse-thermique\/3-methode-omega\/"},"modified":"2024-12-12T09:33:29","modified_gmt":"2024-12-12T08:33:29","slug":"3-methode-omega","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/methodes-danalyse-thermique\/3-methode-omega\/","title":{"rendered":"3 M\u00e9thode om\u00e9ga"},"content":{"rendered":"\t\t
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3\u03c9 M\u00e9thode om\u00e9ga<\/b><\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Linseis<\/span><\/a><\/span><\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Technique de mesure 3\u03c9 – une approche de la mesure de la conductivit\u00e9 thermique<\/h2>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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La m\u00e9thode 3\u03c9 est une approche largement utilis\u00e9e pour mesurer la conductivit\u00e9 thermique.
Bien qu’initialement d\u00e9velopp\u00e9e pour mesurer la conductivit\u00e9 thermique des mat\u00e9riaux en vrac, la m\u00e9thode a ensuite \u00e9t\u00e9 \u00e9tendue \u00e0 la caract\u00e9risation thermique des films minces<\/strong> d’une \u00e9paisseur de quelques nm.<\/p>

En outre, la technique 3\u03c9 a \u00e9t\u00e9 adapt\u00e9e pour mesurer la conductivit\u00e9 thermique dans le plan et dans le plan transversal de films anisotropes et de membranes autoportantes.
Cette technique est actuellement l’une des m\u00e9thodes les plus populaires pour la caract\u00e9risation de la conductivit\u00e9 thermique des couches minces. caract\u00e9risation de la conductivit\u00e9 thermique des couches minces<\/strong><\/a>.<\/p>

\"Structure Dispositif exp\u00e9rimental (y compris la ligne m\u00e9tallique pour le chauffage et la d\u00e9tection) pour la technique 3 Omega<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Dans la m\u00e9thode 3\u03c9, une fine bande m\u00e9tallique, en contact thermique avec l’\u00e9chantillon, sert \u00e0 la fois de chauffage et de capteur de temp\u00e9rature.\nPour la mesure, un courant alternatif,
\n\"courant<\/p>\n

avec une fr\u00e9quence et une amplitude de modulation angulaire passant \u00e0 travers la bande, g\u00e9n\u00e8re une source de chaleur d’une puissance de<\/p>\n

\"source<\/p>\n

o\u00f9Rh<\/sub> est la r\u00e9sistance de la bande dans les conditions exp\u00e9rimentales, et provoque une augmentation de la temp\u00e9rature sous la forme de<\/p>\n

\"temp\u00e9rature<\/p>\n

et donc une oscillation de la r\u00e9sistance de la bande<\/p>\n

\"Rh\"<\/p>\n

\u00e0 la fr\u00e9quence angulaire 2\u03c9, avec est le coefficient de temp\u00e9rature de la r\u00e9sistance de la bande m\u00e9tallique.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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En ce qui concerne la fr\u00e9quence, le d\u00e9phasage d\u00e9pend \u00e0 la fois de la g\u00e9om\u00e9trie de l’\u00e9l\u00e9ment chauffant et des mat\u00e9riaux sous-jacents.<\/p>

En mesurant la chute de tension aux bornes de l’\u00e9l\u00e9ment chauffant, selon la loi d’Ohm, on obtient un signal modul\u00e9 en amplitude qui pr\u00e9sente une petite composante au niveau de la troisi\u00e8me harmonique 3\u03c9, qui peut \u00eatre extraite \u00e0 l’aide d’un amplificateur \u00e0 verrouillage.<\/p>

Pour calculer la conductivit\u00e9 thermique<\/a> de<\/strong> l’\u00e9chantillon ainsi que la capacit\u00e9 thermique sp\u00e9cifique<\/strong><\/a>, il faut r\u00e9soudre l’\u00e9quation de diffusion de la chaleur correspondante, qui d\u00e9pend de la configuration exp\u00e9rimentale.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Approche diff\u00e9rentielle 3 Om\u00e9ga avec deux mesures<\/h2>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Une approche typique de la conductivit\u00e9 thermique dans le plan transversal avec un film mince sur un substrat en vrac est l’approche diff\u00e9rentielle avec deux mesures :<\/p>\n

La premi\u00e8re concerne uniquement le substrat vierge, et la seconde comprend la couche d’int\u00e9r\u00eat.<\/p>\n

La couche agit comme une r\u00e9sistance thermique connect\u00e9e en s\u00e9rie entre le chauffage et le substrat et assure une augmentation des oscillations de temp\u00e9rature par rapport \u00e0 la mesure sans la couche mince.<\/p>\n

A partir de cette augmentation, la conductivit\u00e9 thermique de la peut \u00eatre d\u00e9termin\u00e9e \u00e0 l’aide de la loi de Fourier :<\/p>\n

\"Loi<\/p>\n

o\u00f9 w et l sont le poids et la longueur de l’appareil de chauffage.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Differentieller\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
Approche diff\u00e9rentielle 3 Om\u00e9ga pour la mesure de la conductivit\u00e9 thermique de couches minces dans le plan transversal<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Conductivit\u00e9 thermique dans le plan \u00e0 l’aide de la technologie de mesure 3\u03c9<\/h2>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Un autre dispositif exp\u00e9rimental permettant de d\u00e9terminer la conductivit\u00e9 thermique dans le plan ainsi que la capacit\u00e9 thermique sp\u00e9cifique est un dispositif de chauffage align\u00e9 au milieu d’une membrane ou d’un substrat suspendu, respectivement.\nDans ce cas, le comportement thermique de la partie suspendue peut \u00eatre \u00e9valu\u00e9 \u00e0 l’aide de la corr\u00e9lation suivante : <\/p>\n

\"corr\u00e9lation-thermique-behaviour-trois-omega\"<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Avec G=2\u03bbdlb^(-1), est la constante de temps thermique, b la largeur et l la longueur de la membrane et D la diffusivit\u00e9 thermique.<\/p>\n

\"Puce Puce de mesure int\u00e9gr\u00e9e pour les mesures de conductivit\u00e9 thermique dans le plan de films minces par la m\u00e9thode 3 Omega<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Quelles propri\u00e9t\u00e9s seront d\u00e9termin\u00e9es ?<\/h2>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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La technique de mesure 3\u03c9 est une technique de mesure \u00e9lectrothermique permettant de d\u00e9terminer la conductivit\u00e9 thermique<\/strong><\/a>, la diffusivit\u00e9 thermique<\/strong><\/a> et la capacit\u00e9 thermique sp\u00e9cifique<\/strong><\/a> d’un mat\u00e9riau en vrac (c’est-\u00e0-dire solide ou liquide) et de couches minces en utilisant une bande m\u00e9tallique aliment\u00e9e par un courant alternatif comme \u00e9l\u00e9ment chauffant.<\/p>

La r\u00e9sistance m\u00e9tallique appliqu\u00e9e \u00e0 l’\u00e9chantillon est chauff\u00e9e p\u00e9riodiquement.
Les oscillations de temp\u00e9rature ainsi produites sont ensuite mesur\u00e9es.
La conductivit\u00e9 thermique et la diffusivit\u00e9 thermique de l’\u00e9chantillon peuvent \u00eatre d\u00e9termin\u00e9es \u00e0 partir de leur d\u00e9pendance \u00e0 la fr\u00e9quence.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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