Резюме:

Строение, особенности связывания и незначительная атомная масса обусловлива-ют высокую теплопроводность различных аллотропных модификаций углерода, включая алмаз, графит и углеродные нанотрубки. Проведенные исследования свободно подвешенно-го листа графена показали, что и эта модификация углерода отличается высоким значени-ем коэффициента теплопроводности. Согласно имеющимся экспериментальным данным, графен имеет самую высокую среди твердых тел теплопроводность при комнатной тем-пературе. Известно, что графит состоит из графеновых слоев, отстоящих друг от друга на расстояние около 0,35 нм, при этом соседние слои оказывают огромное влияние на пере-нос фононов вдоль графенового слоя. Взаимодействие фононов с соседними слоями и с нике-левой подложкой приводит к образованию дополнительного канала рассеяния и, соответ-ственно, к снижению коэффициента теплопроводности. Полученные нами образцы, со-гласно данным рамановской спектроскопии, состояли из областей, в которых количество слоев варьировалось от 2–3 до более 14. Наибольшим коэффициентом теплопроводности характеризовался образец № 5 (d(Ni) = 150 нм, t = 15 мин.). Это объясняется малым числом слоев (2–3) и незначительной толщиной никелевой пленки. Механизм теплопроводности графена связан с распространением фононов, поэтому коэффициент теплопроводности определяется длиной пробега фонона, связанной либо с рассеянием на дефектах, либо с фо-нон-фононным взаимодействием. Если указанная длина пробега превышает размер образца, то имеет место баллистический перенос тепла, при котором фононы проскакивают сквозь графен, не испытывая рассеяния.

Ключевые слова: графен, графеновые слои, «горячий диск», подложка, условия синтеза, теплопроводность, рамановская спектроскопия, фонон-фононное взаимодействие, длина пробега фонона, баллистический перенос тепла.

Булатов М.Ф. ¹, Булатова А.Н. ², Старов Д.В. ³, Ильясов Ф.К. ⁴ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГРАФЕНОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ И СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ // ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ: управление и высокие технологии . – 2012. – № 2;
URL: www.es.rae.ru/prikasus/207-909 (дата обращения: 21.11.2024).

Сегодня: 308 | За неделю: 308 | Всего: 308

Комментарии (0)