Теплопроводность графена

До недавнего времени закономерности, растолковывающие изюминки теплопроводности графена, находящегося в контакте с другими материалами (возможно, что именно в таком состоянии он будет использоваться в электронике будущего), оставались тайной.

Результаты нового изучения разрешают показывает, что находящийся в контакте с жёсткой поверхностью графен отличается только высокой теплопроводностью.

Результаты изучения смогут ускорить разработку электронных устройств на базе графена, предлагая экспериментальный способ для измерения и теоретические выкладки для рассеивания теплоты и понимания образования в электронных схемах, кое-какие компоненты которых складываются из графена.

Последовательность нужных особенностей графена, включая его механическую прочность и исключительную электропроводность, обуславливают то, что на данный момент графен воображает наноматериал, изучению которого посвящено большое количество изучений. По мере уменьшения электронных устройств и повышении плотности электронных схем на единицу площади надежность работы для того чтобы устройства будет определяться теплопроводностью компонентов микросхемы, рассеивающих тепловую энергию и предотвращающих перегревание электронных компонентов. Не обращая внимания на очевидную важность изучений в области изучения теплопроводности графена, экспериментальные сложности не разрешали изучать теплопроводность графена в достаточном количестве.

Строение, особенности связывания и малый ядерная масса обуславливают высокую теплопроводность разных аллотропных модификаций углерода, включая бриллиант, графит и углеродные нанотрубки. Совершённые ранее изучения вольно подвешенного страницы графена продемонстрировали, что и эта модификация углерода отличается высоким значением коэффициента теплопроводности (К).

Определенная для «подвешенного» графена теплопроводность составляла около 5000 Вт/(м*К), что в 2.5 раза больше, чем у прошлого «рекордсмена по коэффициенту теплопроводности» – бриллианта. Однако, самый возможно, что при применении графен будет пребывать в контакте с другими материалами.

Для измерения коэффициента теплопроводности в условиях контакта с другими материалами Джае Хун Сол (Jae Hun Seol), Ли Ши (Li Shi) и Родни Руофф (Rodney S. Ruoff) из Университета Техаса создали микромасштабный электронный термометр и применял его для измерения теплопроводных особенностей двух образцов. Первоначально были изучены свойства композитного материала, воображающего монослой графена на стандартной подложке – диоксиде кремния, после этого графен удалили и изучили теплопроводность оставшейся подложки.

Различие между особенностями двух образцов разрешило выяснить, что коэффициент теплопроводности однослойного графена, нанесенного на подложку (при комнатной температуре) образовывает около 600 Вт/(м*К). Это значение практически на порядок ниже теплопроводности «подвешенного» графена, но в два и 50 раза выше теплопроводности использующихся в современной электронике кремния и меди, соответственно.

Для лучшего понимания различия между термическими особенностями «подвешенного» графена и графена на подложке исследователи изучили две этих совокупности посредством компьютерного моделирования. Было найдено, что отсутствие стерического соответствия между графеном и подложкой ведет к тому, что фотоны, образующиеся в следствии колебаний решетки графена, смогут «стекать» в жёсткую подложку, так понижая коэффициент теплопроводности.

Случайные записи:

• Рецидивы рака объяснили «заразительным» окислением
• Роснано инвестирует в строительство завода по производству нановакцин и терапевтических биопрепаратов

Учёные нашли способ дешёвого производства графена

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ламинат из графена позволяет создавать хорошие термопокрытия для пластмасс

  Ламинирующие покрытия из графена разрешают повысить теплопроводность фрагментов пластика практически в 600 раз. Таковой итог взяла в рамках собственной…

• Легирование дефектов графена позволит «настроить» материал для применения в электронике

  Не обращая внимания на впечатляющие чертей чистого графена, применять данный материал на практике выяснилось куда сложнее, чем предполагалось. В рамках…

• Графан – новый материал на основе графена

  Интернациональная группа исследователей создала способ получения графана – гидрированного производного графена (материала, представляющего собой страницы…

• Композиты на основе графена могут охлаждать электронику

  Ученые из америки создали новый теплопроводящий материал, талантливый действенно удалять «нежелательное» тепло от электронных компонент, к примеру,…