随着电子元器件的发展进入纳米尺度,器件中的能量密度不断提高,散热问题已经是阻碍元器件发展的一个重要问题,探究微纳米尺度下材料的传热性质以及寻求主动调控的方法已经成为当下热门的研究课题。本文通过实验的方法研究了多种不同材料之间的热传导以及利用分子动力学模拟研究了如何主动调控黑磷纳米带的热传导,为使用微纳米材料时实现更高效率的热量控制和管理提供了理论参考。搭建了飞秒激光瞬态热反射实验平台用以测量热学参数。在这一技术中,利用飞秒激光器发出的脉冲激光来研究不同材料之间的热传导,一束脉冲激光经过分束器被分成两束功率不同的激光,较强的一束激光经过调制之后聚焦在样品表面;较弱的一束激光经过延时位移台之后到达加热区域对样品表面温度进行探测,因为样品的表面温度与基底和界面将紧密相关,所以利用相关的热学模型可以测量出未知参数。为了研究材料调制对热传导的影响,制备了Al/SiO₂、Au/SiO₂和Al/GaN三组样品用来研究相同基底不同薄膜和相同薄膜不同基底这两种情况下热传导的情况。利用DMM模型很好的将界面热导、声子透射率以及热扩散率比值联系起来,初步解释了声子在界面处的活动,界面热导值越大,热扩散率比值也就越大,同时薄膜声子速度与基底声子速度之比会下降。为了研究界面调制对热传导的影响,在界面处加入了石墨烯后探究热量的传导。结果表明经过石墨烯调制之后界面热导下降了一半,这主要是由于石墨烯的介入会增加声子散射。通过对黑磷纳米带施加拉伸应变来对热传导进行主动调控。无论是在扶手椅型方向上还是在之字型方向上,黑磷纳米带拉伸之后热导率都会增大,相比较之字型方向而言,扶手椅型方向上的热导率变化率较大。对于施加同样的应变,扶手椅型方向上热导率的增速明显大于之字型方向上热导率的增速。拉伸应变会导致声子态密度以及平均自由程的变化,从而引起热导率的变化。