22.10.2016
Редакция Naked Science
167

Физики приручили теплопроводность дихалькогенидов

Американские ученые нашли способ управлять теплопроводностью в двумерном материале. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communication.

ncomms13211-f4
©Wikipedia

Двумерные полупроводники — плоские кристаллы, размещенные на объемной подложке. Они имеют многослойную структуру, где каждый слой обладает прочными связями «по горизонтали», но слабыми — с другими слоями. Это приводит к неэффективному рассеянию тепла, что ограничивает применение двумерных материалов в промышленности. Но самостоятельно они могут отличаться рекордной теплопроводностью — таким свойством обладает, например, графен.

 

В новой работе ученые использовали в качестве полупроводника дисульфид молибдена (MoS2), который принадлежит к группе дихалькогенидов переходных металлов (TMDs). Такие материалы имеют прямую запрещенную зону, но их теплопроводность оценивается в 100 ватт на метр на кельвин в плоскости и только 2 ватта на метр на кельвин «по вертикали» — между слоями. Коэффициент анизоптропии в них при этом достигает около 50 единиц.

 

В эксперименте авторы нарушили атомарную структуру MoS2 с помощью ионов лития, которые вводились между слоями. Когда содержание ионов достигло 34 процентов, «горизонтальная» теплопроводность материала составила 45 ватта на метр на кельвин, «вертикальная» сократилась до 0,4 ватта на метр на кельвин. При этом коэффициент анизотропии возрос до 100 единиц, иными словами, частота перемещения тепла вдоль слоистости удвоилась.

 

Последующее уменьшение или увеличение концентрации ионов лития сокращало коэффициент анизотропии. Однако, по словам ученых, в обоих случаях результат удавалось предсказать, что делает показатель контролируемым. Открытие может  найти практическое применение в сфере электроники: химические и физические свойства двумерных материалов являются перспективными для эластичных, тонких и легких устройств.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

11 часов назад
Мария Азарова

По словам ученых из США, это первое исследование, в котором физическая утомляемость у пожилых людей рассматривается как показатель более ранней смертности от всех причин.

Вчера, 13:16
Мария Осетрова

Сталкивая частицы в Большом адронном коллайдере, ученые обнаружили свидетельства существования экзотического мезона X(3872), который не вписывается в существующую кварковую модель. Его изучение поможет лучше понять процессы, происходившие в первые мгновения существования Вселенной.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: