Физики приручили теплопроводность дихалькогенидов — Naked Science
22.10.2016
3 минуты
Редакция

Физики приручили теплопроводность дихалькогенидов

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

ncomms13211-f4

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.

Позавчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

Вчера, 12:57
6 минут
Сергей Васильев

Эксперименты снова указали на существование частицы Х17 — загадочного бозона-переносчика еще неизвестного фундаментального взаимодействия.

Вчера, 15:51
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователь Уильям Ромозер полагает, что ему удалось увидеть на Марсе живых существ, в частности насекомых. Вероятно, причиной этого стала парейдолия — зрительная иллюзия.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Позавчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Позавчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: