ನೀವು ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ತಾಪನ ಪ್ಯಾಡ್ ಏಕೆ: ಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅಧ್ಯಯನ

Xbox 360 ಯುಗವನ್ನು ಅನುಭವಿಸಿದ ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತದ ಅನೇಕ ಗೇಮರುಗಳಿಗಾಗಿ ಅವರ ಕನ್ಸೋಲ್ ಅವರು ಮೊಟ್ಟೆಗಳನ್ನು ಫ್ರೈ ಮಾಡುವ ಹುರಿಯಲು ಪ್ಯಾನ್ ಆಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಾಗ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಬಹಳ ಪರಿಚಿತರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಇದೇ ರೀತಿಯ ದುಃಖದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯು ಆಟದ ಕನ್ಸೋಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಫೋನ್‌ಗಳು, ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್‌ಗಳು, ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನವುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ, ಯಾವುದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನವು ಉಷ್ಣ ಆಘಾತವನ್ನು ಅನುಭವಿಸಬಹುದು, ಇದು ಅದರ ವೈಫಲ್ಯ ಮತ್ತು ಅದರ ಮಾಲೀಕರ ಅಸಮಾಧಾನಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯ "ಕೆಟ್ಟ ಬೂಮ್" ಮತ್ತು ಗಂಭೀರವಾದ ಗಾಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಇಂದು ನಾವು ಸ್ಟ್ಯಾನ್‌ಫೋರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಕಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ನಿಕ್ ಫ್ಯೂರಿ ಅವರಂತೆ, ಶಾಖ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಅಧಿಕ ತಾಪದಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುವ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅವುಗಳ ಸ್ಥಗಿತವನ್ನು ತಡೆಯುವ ಗುರಾಣಿಯನ್ನು ರಚಿಸಿರುವ ಅಧ್ಯಯನದೊಂದಿಗೆ ನಾವು ಪರಿಚಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಥರ್ಮಲ್ ಶೀಲ್ಡ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ರಚಿಸಿದರು, ಅದರ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳು ಯಾವುವು ಮತ್ತು ಅದು ಎಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ? ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪಿನ ವರದಿಯಿಂದ ನಾವು ಇದರ ಬಗ್ಗೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ಕಲಿಯುತ್ತೇವೆ. ಹೋಗು.

ಸಂಶೋಧನಾ ಆಧಾರ

ಮಿತಿಮೀರಿದ ಸಮಸ್ಯೆಯು ಬಹಳ ಸಮಯದಿಂದ ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅದನ್ನು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಹರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಗಾಜು, ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ಪದರಗಳ ಬಳಕೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯವಾದವುಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ಉಷ್ಣ ವಿಕಿರಣದ ಒಂದು ರೀತಿಯ ನಿರೋಧಕಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಆಧುನಿಕ ವಾಸ್ತವಗಳಲ್ಲಿ, ಅದರ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳದೆ ಹಲವಾರು ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರದ ದಪ್ಪವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಸಂಶೋಧಕರು ಮಾಡಿದ್ದು ಅದನ್ನೇ.

ನಾವು ಸಹಜವಾಗಿ, ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಬಳಕೆಯು ಈ ಹಿಂದೆ ಶೀತಕಗಳ ತರಂಗಾಂತರ (ಫೋನಾನ್ಸ್*) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ.

ಫೋನಾನ್* - ಕ್ವಾಸಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್, ಇದು ಸ್ಫಟಿಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಕಂಪನ ಚಲನೆಯ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಗಿದೆ.

ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಫೋನಾನ್‌ಗಳ ಬೋಸೋನಿಕ್ ಸ್ವಭಾವದಿಂದಾಗಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ (ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾಡುವಂತೆ), ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ.

ಹಿಂದೆ, ಘನವಸ್ತುಗಳ ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಸಂಶೋಧಕರು ನಮಗೆ ನೆನಪಿಸುವಂತೆ, ನ್ಯಾನೊಲಮಿನೇಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಪರ್‌ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಬಲವಾದ ಫೋನಾನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್‌ನಿಂದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು.

ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ ಹಲವಾರು ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆರೋಪಿಸಲು ವಿಶ್ವಾಸದಿಂದ ಸಿದ್ಧರಾಗಿದ್ದಾರೆ, ಅದರ ದಪ್ಪವು ಹಲವಾರು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಮೀರುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಪರಮಾಣು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಅವರು ತಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದರು ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ (vdW) ಪರಮಾಣು ತೆಳ್ಳಗಿನ 2D ಪದರಗಳ ಜೋಡಣೆಯು ಅವುಗಳ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನಾದ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ.

ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಪಡೆಗಳು* - 10-20 kJ/mol ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಇಂಟರ್ಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್/ಇಂಟರ್ಟಾಮಿಕ್ ಇಂಟರ್ಯಾಕ್ಷನ್ ಫೋರ್ಸ್.

ಹೊಸ ತಂತ್ರವು 2 nm ದಪ್ಪದ SiO2 (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್) ಪದರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ 300 nm ದಪ್ಪದ vdW ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿತು.

ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ವಿಡಿಡಬ್ಲ್ಯೂ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಕಂಪನ ವಿಧಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ XNUMXD ಏಕಪದರಗಳ ಪದರಗಳ ಮೂಲಕ ಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ಬೆಕ್ಕಿನ ವಿಸ್ಕರ್ಸ್ ಅನ್ನು ಎಳೆಯಬಾರದು ಮತ್ತು ಈ ಅದ್ಭುತ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸೋಣ.

ಸಂಶೋಧನಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ವಿಡಿಡಬ್ಲ್ಯೂ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ನಾವು ಪರಿಚಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳೋಣ.

ಚಿತ್ರ #1

ಚಿತ್ರದ ಮೇಲೆ 1 (ಮೇಲಿನಿಂದ ಕೆಳಕ್ಕೆ): ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ (Gr), MoSe2, MoS2, WSe22 ಮತ್ತು SiO2/Si ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ನಾಲ್ಕು-ಪದರದ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಲೇಯರ್‌ಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡಲು, ಬಳಸಿ ರಾಮನ್ ಲೇಸರ್* 532 nm ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ.

ರಾಮನ್ ಲೇಸರ್* - ಒಂದು ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್, ಇದರಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆಯ ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ರಾಮನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಆಗಿದೆ.

ರಾಮನ್ ಚದುರುವಿಕೆ, ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಅಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಕಿರಣದ ಅಸ್ಥಿರ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ವಿಕಿರಣದ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಹೆಟೆರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಮೈಕ್ರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್, ಥರ್ಮಲ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸಲು ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ: ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಷನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (STEM), ಫೋಟೊಲುಮಿನೆಸೆನ್ಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (PL), ಕೆಲ್ವಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (KPM), ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಥರ್ಮಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (SThM), ಹಾಗೆಯೇ ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ. ಥರ್ಮಾಮೆಟ್ರಿ

ಇಮೇಜ್ ಇಮೇಜ್ 1b ಕೆಂಪು ಚುಕ್ಕೆಯಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾದ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ SiO2/Si ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ Gr/MoSe2/MoS22/WSe2 ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನ ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ನಮಗೆ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕಥಾವಸ್ತುವು ಲೇಯರ್ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿ ಏಕಪದರದ ಸಹಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಹಾಗೆಯೇ Si ತಲಾಧಾರದ ಸಹಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೇಲೆ 1c-1f Gr/MoSe2/MoS2/WSe22 ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನ ಡಾರ್ಕ್-ಫೀಲ್ಡ್ STEM ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ (1ಸೆ) ಮತ್ತು Gr/MoS2/WSe22 ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳು (1d-1f) ವಿಭಿನ್ನ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳೊಂದಿಗೆ. STEM ಚಿತ್ರಗಳು ಯಾವುದೇ ಮಾಲಿನ್ಯವಿಲ್ಲದೆ ಪರಮಾಣುವಾಗಿ ಮುಚ್ಚಿದ vdW ಅಂತರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಈ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಒಟ್ಟಾರೆ ದಪ್ಪವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಫೋಟೊಲುಮಿನೆಸೆನ್ಸ್ (PL) ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಪಿಎಲ್) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದೊಡ್ಡ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಇಂಟರ್ಲೇಯರ್ ಜೋಡಣೆಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ದೃಢೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.1g) ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಏಕಪದರದ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನೊಳಗಿನ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪದರಗಳ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ನಿಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಕಟ ಇಂಟರ್ಲೇಯರ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಇಂಟರ್ಲೇಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅನೆಲಿಂಗ್ ನಂತರ ಇನ್ನಷ್ಟು ಬಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ #2

ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನ ಪರಮಾಣು ವಿಮಾನಗಳಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಶಾಖದ ಹರಿವನ್ನು ಅಳೆಯಲು, ಪದರಗಳ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ನಾಲ್ಕು-ತನಿಖೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಮೇಲಿನ ಪದರವು ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ (ಪಿಡಿ) ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರಾಮನ್ ಥರ್ಮಾಮೆಟ್ರಿ ಮಾಪನಗಳಿಗೆ ಹೀಟರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ವಿದ್ಯುತ್ ತಾಪನ ವಿಧಾನವು ಇನ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯ ನಿಖರವಾದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದು ಸಂಭವನೀಯ ತಾಪನ ವಿಧಾನ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪದರಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಾಂಕಗಳ ಅಜ್ಞಾನದಿಂದಾಗಿ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಮೇಲೆ 2 ನಾಲ್ಕು-ಪ್ರೋಬ್ ಮಾಪನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು 2b ಪರೀಕ್ಷೆಯ ರಚನೆಯ ಉನ್ನತ ನೋಟವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ವೇಳಾಪಟ್ಟಿ 2ಸೆ ಮೂರು ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಮಾಪನ ಮಾಡಲಾದ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಒಂದು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು Gr/WSe22 ಮತ್ತು Gr/MoSe2/WSe22 ಲೇಯರ್ ಅರೇಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್‌ನ ಆಂಬಿಪೋಲಾರ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ ವಹನ ಮತ್ತು ತಾಪನವು ಮೇಲಿನ ಪದರದಲ್ಲಿ (ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್) ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು MoS2 ಮತ್ತು WSe22 ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ.

ಪರೀಕ್ಷಿತ ಸಾಧನಗಳ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು, ಕೆಲ್ವಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (KPM) ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಥರ್ಮಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (SThM) ಬಳಸಿ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಚಾರ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ 2d ರೇಖೀಯ ಸಂಭಾವ್ಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುವ KPM ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. SThM ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ 2 ರು. ಇಲ್ಲಿ ನಾವು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಿಸಿಯಾದ Gr/MoS2/WSe22 ಚಾನಲ್‌ಗಳ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ನೋಡುತ್ತೇವೆ, ಜೊತೆಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ತಾಪನದಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪತೆಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನೋಡುತ್ತೇವೆ.

ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ SThM, ಅಧ್ಯಯನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರಚನೆಯ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿತು, ಅಂದರೆ ಅದರ ಏಕರೂಪತೆ, ತಾಪಮಾನದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ. ಮುಂದಿನ ಹಂತವು ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಅಂದರೆ, ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಘಟಕ ಪದರಗಳ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸುವುದು.

ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ~40 µm2 ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಹೀಟರ್ ಶಕ್ತಿಯು 9 mW ಯಿಂದ ಬದಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯು ~ 5 μW ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿತ್ತು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಸ್ಪಾಟ್ ಪ್ರದೇಶವು ~ 0.5 μm2 ಆಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ #3

ಚಾರ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ 3 Gr/MoS2/WSe22 ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೀಟರ್ ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಪ್ರತಿ ಪದರ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (∆T) ಹೆಚ್ಚಳವು ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವಿನ (ಪದರ) ರೇಖೀಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಇಳಿಜಾರುಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪದರ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಸಿಂಕ್ ನಡುವಿನ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು (Rth=∆T/P) ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ತಾಪನದ ಏಕರೂಪದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನೀಡಿದರೆ, ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕೆಳಗಿನಿಂದ ಮೇಲಿನ ಪದರಕ್ಕೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು, ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಚಾನಲ್ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ (WL) ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

L ಮತ್ತು W ಚಾನಲ್ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಅಗಲವಾಗಿದೆ, ಇದು SiO2 ತಲಾಧಾರದ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಥರ್ಮಲ್ ಹೀಟಿಂಗ್ ಉದ್ದಕ್ಕಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ~ 0.1 μm ಆಗಿದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು Si ತಲಾಧಾರದ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು, ಅದು ಈ ರೀತಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ:

Rth,Si ≈ (WL)1/2 / (2kಸಿ)

ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ kSi ≈ 90 W m−1 K−1, ಇದು ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ಡೋಪ್ಡ್ ತಲಾಧಾರದ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯಾಗಿದೆ.

Rth,WSe2 ಮತ್ತು Rth,Si ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು 2 nm ದಪ್ಪದ SiO100 ನ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು WSe2/SiO2 ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನ ಉಷ್ಣ ಗಡಿ ಪ್ರತಿರೋಧ (TBR) ಮೊತ್ತವಾಗಿದೆ.

ಮೇಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿ, ನಾವು Rth,MoS2 - Rth,WSe2 = TBRMoS2/WSe2, ಮತ್ತು Rth,Gr - Rth,MoS2 = TBRGr/MoS2 ಎಂದು ಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಗ್ರಾಫ್ನಿಂದ 3 ಪ್ರತಿಯೊಂದು WSe2/SiO2, MoS2/WSe2 ಮತ್ತು Gr/MoS2 ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ಗಳಿಗೆ TBR ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ.

ಮುಂದೆ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಥರ್ಮಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಬಳಸಿ ಅಳೆಯಲಾದ ಎಲ್ಲಾ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಒಟ್ಟು ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದರು (3b).

SiO2 ಮೇಲಿನ ದ್ವಿಪದರ ಮತ್ತು ಟ್ರೈಲೇಯರ್ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ 220 ರಿಂದ 280 m2 K/GW ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು 2 ರಿಂದ 290 nm ದಪ್ಪವಿರುವ SiO360 ನ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಧ್ಯಯನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ದಪ್ಪವು 2 nm ಅನ್ನು ಮೀರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬ ವಾಸ್ತವದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ (1d-1f), ಅವುಗಳ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ 0.007-0.009 W m−1 K−1 ಆಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ #4

ಚಿತ್ರ 4 ಎಲ್ಲಾ ನಾಲ್ಕು ರಚನೆಗಳ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ಗಳ ಉಷ್ಣ ಗಡಿ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು (ಟಿಬಿಸಿ) ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹಿಂದೆ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧದ (ಟಿಬಿಸಿ = 1 / ಟಿಬಿಆರ್) ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿ ಪದರದ ಪ್ರಭಾವದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ನಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಏಕಪದರಗಳ (2D/2D), ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ WSe2 ಮತ್ತು SiO2 ಏಕಪದರಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಮಾಣು ನಿಕಟ ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಇದು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ TBC ಮಾಪನವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಗಮನಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಏಕಪದರದ WSe2/SiO2 ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ನ TBCಯು ಬಹುಪದರದ WSe2/SiO2 ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಆಶ್ಚರ್ಯವೇನಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಏಕಪದರವು ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಕಡಿಮೆ ಬಾಗುವ ಫೋನಾನ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, 2D ಲೇಯರ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನ TBC 2D ಲೇಯರ್ ಮತ್ತು 3D SiO2 ತಲಾಧಾರದ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನ TBC ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ (4b).

ಅಧ್ಯಯನದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾದ ಪರಿಚಯಕ್ಕಾಗಿ, ನಾನು ನೋಡಲು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವರದಿ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ и ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಸ್ತುಗಳು ಅವನಿಗೆ.

ಸಂಚಿಕೆ

ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸ್ವತಃ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಹೇಳಿಕೊಳ್ಳುವಂತೆ, ಪರಮಾಣು ಉಷ್ಣ ಸಂಪರ್ಕಸಾಧನಗಳ ಅನುಷ್ಠಾನದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದಾದ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ನಮಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಈ ಕೆಲಸವು ಶಾಖ-ನಿರೋಧಕ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪದರಗಳ ಪರಮಾಣು ಪ್ರಮಾಣದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಅಂತಹ ರಚನೆಗಳ ನಿಖರವಾದ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ನಡೆಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನವು ದೃಢಪಡಿಸಿತು.

ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಲೈಟ್ ಮತ್ತು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಥರ್ಮಲ್ “ಶೀಲ್ಡ್‌ಗಳಿಗೆ” ಆಧಾರವಾಗಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಹಾಟ್ ಸ್ಪಾಟ್‌ಗಳಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಉಷ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಗ್ರಹದ ಸೀಮಿತ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ತಾಂತ್ರಿಕ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಿಗೆ ಬೇಡಿಕೆಯ ನಿರಂತರ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೆ, ಆಧುನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನವು "ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ದಕ್ಷತೆಯ" ತತ್ವದಲ್ಲಿ ಗಂಭೀರವಾಗಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ದೃಢಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

ನಿಮ್ಮ ಗಮನಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಕುತೂಹಲದಿಂದಿರಿ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲರಿಗೂ ಉತ್ತಮ ವಾರ! 🙂

ನಮ್ಮೊಂದಿಗೆ ಇರುವುದಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು. ನೀವು ನಮ್ಮ ಲೇಖನಗಳನ್ನು ಇಷ್ಟಪಡುತ್ತೀರಾ? ಹೆಚ್ಚು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ವಿಷಯವನ್ನು ನೋಡಲು ಬಯಸುವಿರಾ? ಆರ್ಡರ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಸ್ನೇಹಿತರಿಗೆ ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ನಮ್ಮನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಿ, ಪ್ರವೇಶ ಮಟ್ಟದ ಸರ್ವರ್‌ಗಳ ಅನನ್ಯ ಅನಲಾಗ್‌ನಲ್ಲಿ Habr ಬಳಕೆದಾರರಿಗೆ 30% ರಿಯಾಯಿತಿ, ಇದನ್ನು ನಿಮಗಾಗಿ ನಾವು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದೇವೆ: $5 ರಿಂದ VPS (KVM) E2650-4 v6 (10 ಕೋರ್‌ಗಳು) 4GB DDR240 1GB SSD 20Gbps ಬಗ್ಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸತ್ಯ ಅಥವಾ ಸರ್ವರ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುವುದು? (RAID1 ಮತ್ತು RAID10, 24 ಕೋರ್‌ಗಳವರೆಗೆ ಮತ್ತು 40GB DDR4 ವರೆಗೆ ಲಭ್ಯವಿದೆ).

Dell R730xd 2 ಪಟ್ಟು ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆಯೇ? ಇಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ $2 ರಿಂದ 2 x Intel TetraDeca-Ceon 5x E2697-3v2.6 14GHz 64C 4GB DDR4 960x1GB SSD 100Gbps 199 TV ನೆದರ್ಲ್ಯಾಂಡ್ಸ್ನಲ್ಲಿ! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 ರಿಂದ! ಬಗ್ಗೆ ಓದು ಮೂಲಸೌಕರ್ಯ ನಿಗಮವನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಒಂದು ಪೆನ್ನಿಗೆ 730 ಯುರೋಗಳಷ್ಟು ಮೌಲ್ಯದ Dell R5xd E2650-4 v9000 ಸರ್ವರ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯೊಂದಿಗೆ ವರ್ಗ?

ಮೂಲ: www.habr.com