最近科学家成功地观察和跟踪到范德华(van der Waals)堆发生热传输的方式,范德华堆是由电介质二维材料六方BN(hBN)封装的石墨烯组成的。
纳米热流在许多现代电子和光电子应用中起着至关重要的作用,如热管理,光电探测,热电和数据通信。 二维层状材料已经开始证实其在许多应用都有突破性作用。更有希望的是所谓的范德华异质结构,因为它由不同的层状二维材料堆叠而成。这些堆叠可以由具有显着不同物理特性的材料组成,此外,它们之间的界面超清洁并且具有原子级锐利。
由ICFO研究人员领导的来自欧洲石墨烯领域的一流科学家最近成功地实时观察和跟踪到范德瓦尔斯中的热传输方式,这些范德华堆由石墨烯和电介质二维材料六方BN(hBN)组成。
ICFO的研究人员Klaas-Jan Tielrooij,Niels CH Hesp,Mark B. Lundeberg,Mathieu Massicotte,ICREA的ICFOA教授和Peter Koppens教授与来自荷兰,意大利,德国和英国的研究人员合作的Peter Schmidt和Diana Davydovskaya项目中发表了一篇题为“通过电子 - 双曲线声子耦合实现范德华叠加中的平面外热传递” 的文章,其确定了一个惊人的成果: 这种平面外传热机制,热量不会留在石墨片内,而是以皮秒(百万分之一秒)级的超短时间流向周围的hBN片材。因此它比竞争(平面内)传热机制更具优势。
传热过程是通过耦合到hBN薄片中的双曲线声子极化激元的热石墨烯电子(通过入射光实验产生的)产生的。这些声子极化激元在hBN内传播,就如光在光纤中传播一样。 事实证明,这些奇异的双曲线模式是非常有效的将热量带走。
许多基于hBN封装的石墨烯(有时被称为下一代石墨烯平台)因其优越的电学性质,故其具有广泛的应用和具有深远的意义。 特别是,它可以充分利用这些热流过程为光电子器件的设计提供方向。
原文题目:Fast flowing heat in graphene heterostructures Surprisingly fast heat flow from graphene to its surrounding,原文来自sciencedaily,由材料科技在线团队翻译整理。