Репозитарій КНУ
Увійти(current)
  1. Головна
  2. Наукові публікації | Scientific publications
  3. Препринти | Preprints
  4. Probing optical and acoustic phonons in heated nano-Si/epoxy composites

Probing optical and acoustic phonons in heated nano-Si/epoxy composites

Тип публікації :
Препринт
Дата випуску :
7 січня 2026 р.
Автор(и) :
Bayan Kurbanova
Vladimir O. Bessonov
Ivan Lysenko
Gauhar Mussabek
Ali Belarouci
V. A. Lysenko
Yanwei Wang
Zhandos Utegulov
eKNUTSHIR URL :
https://ir.library.knu.ua/handle/15071834/34237
Журнал :
arXiv (Cornell University)
Цитування :
[APA 7] Bayan, K., Vladimir, O. B., Ivan, L., Gauhar, M., Ali, B., V., A. L., Yanwei, W., & Zhandos, U. (2026). Probing optical and acoustic phonons in heated nano-Si/epoxy composites. arXiv (Cornell University),. https://ir.library.knu.ua/handle/15071834/34237
[ДСТУ] Probing optical and acoustic phonons in heated nano-Si/epoxy composites / K. Bayan та ін. arXiv (Cornell University). 2026. URL: https://ir.library.knu.ua/handle/15071834/34237 (дата звернення: 11.09.2026).
Understanding the thermal response of optical and acoustic phonons is crucial for designing functional polymer nanocomposites. We study silicon nanoparticle (Si NP)-epoxy composites using combined Raman and Brillouin spectroscopy under local(laser-induced) and global(stage-controlled) heating. Raman spectra reveal THz longitudinal optical(LO) phonon softening and spectral broadening under local heating, indicating nanoscale hot-spots and interfacial scattering. Brillouin data track GHz longitudinal acoustic(LA) phonons, showing temperature- and concentration-dependent evolution of elasticity and damping. Contrasting heating methods unravels Si loading thresholds for isolated thermal absorbers, thermal percolation, acoustic attenuation and elastic homogenization. Local heating induces greater phonon softening and damping than global heating, with this disparity amplified at higher loadings by thermal gradients and interfacial dissipation. Global heating correlates with viscoelastic relaxation, showing intensified acoustic attenuation near the glass transition. Raman thermometry coupled with finite-element opto-thermal modeling allows evaluation of thermal conductivity of the composites characterized by increase from 0.09 to 0.46 W/(mK) for 0.07 up to 2 wt% of Si NPs, respectively, outperforming SiC nanowires at 2 wt% [D. Shen et al, Sci. Rep. 7, 2606 (2017)] despite bulk conductivity of Si being more than 3 times smaller than that of SiC. However, effective heat conductivity of our nanocomposites remain far below bulk Si, confirming that interfacial thermal resistance, not filler conductivity, governs heat transport.
Файл(и) :
Вантажиться...
Ескіз
Завантажити
Формат :

Adobe PDF

Розмір :

1.91 MB

Контрольна сума :

(MD5):615c623ea20f7da76a5fe0b71443736d

Контакти
  • ir.library@knu.ua
  • (044) 239-33-30
  • м. Київ, вул. Володимирська, 58, к. 42

Побудовано за допомогою Програмне забезпечення DSpace-CRIS - Розширення підтримується та оптимізується 4Наука

  • Доступність
  • Політика приватності
  • Угода користувача
  • Надіслати відгук