Физики приручили теплопроводность дихалькогенидов — Naked Science
22.10.2016
Редакция Naked Science

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, 19:09
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 17:26
Мария Азарова

Оманские спелеологи, наконец, спустились на дно загадочного «Адского колодца» на востоке Йемена — бархута, которого избегают многие местные жители, так как уверены, что там живут джинны.

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 12:05
Илья Ведмеденко

Короткий ролик показывает модель летательного аппарата неизвестного типа. Некоторые обозреватели полагают, что она имеет отношение к программе NGAD, направленной на разработку истребителя шестого поколения. Ранее стало известно о начале испытаний его демонстратора.

21 сентября
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: