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當(dāng)石墨烯遭遇熱波

發(fā)布日期:2017-01-12??來(lái)源:航空工業(yè)信息網(wǎng)我要投稿我要評(píng)論
【據(jù)美國(guó)sciencedaily網(wǎng)站2015年3月6日?qǐng)?bào)道】法國(guó)巴黎綜合理工學(xué)院(EPFL)對(duì)石墨烯和其它二維材料中熱耗散基本機(jī)制做了新的闡述:熱可以跨越很長(zhǎng)的距離作為波擴(kuò)散(就像聲波在空氣中那樣)。在最小化電子元器件過(guò)程中面臨的重大挑戰(zhàn)是器件越小或越快,冷卻挑戰(zhàn)就越大。改善冷卻的解決方案是采用極高熱導(dǎo)率材料(如石墨烯)以迅速耗散熱從而冷卻電路。一般情況下,熱通過(guò)原子振動(dòng)(稱“聲子”)在材料中擴(kuò)散。當(dāng)熱穿越三維材料擴(kuò)散時(shí),這些聲子保持彼此碰撞、合并或破裂,沿途所有這些過(guò)程都能限制熱導(dǎo)率。只有極端條件【溫度接近絕對(duì)零度(-200攝氏度或更低)】下才有可能觀察到準(zhǔn)-無(wú)衰減熱傳遞。EPFL的模擬(基于物理學(xué)假設(shè))從原子水平證實(shí),薄片型材料的行為(即使在室溫下)與極低溫下的三維材料相同,極少衰減地傳熱(準(zhǔn)-無(wú)衰減傳播,稱“第二波”的像波一樣的散射現(xiàn)象——量子化熱的波),所有聲子整齊劃一地一起行進(jìn)很長(zhǎng)的距離。由波描述的熱輸運(yùn)不僅存在于石墨烯中也存在于其它還沒有研究的材料中。這為運(yùn)用某些新穎二維材料性質(zhì)開發(fā)未來(lái)電子元器件設(shè)計(jì)(無(wú)論納米尺度冷卻電路還是替換未來(lái)電子元件中的硅)的工程師提供了極有價(jià)值的工具。(戴海燕提供)
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