He maha nga kaitakaro huri noa i te ao kua mohio ki te waa Xbox 360 e tino mohio ana ki te ahuatanga ka huri to ratou papatohu ki te parai parai hei parai hua. Ko tetahi ahuatanga pouri ka puta ehara i te mea anake ki nga papatohu keemu, engari me nga waea, rorohiko rorohiko, papa me te maha atu. Ko te tikanga, tata ki nga taputapu hiko katoa ka pa ki te wiariki, ka kore noa e pa ki te ngoikore me te riri o tona rangatira, engari ki te "kino kino" o te pākahiko me te whara kino. I tenei ra ka mohio tatou ki tetahi rangahau i hangaia e nga kaiputaiao mai i te Whare Wananga o Stanford, penei i a Nick Fury mai i te pakiwaitara, he whakangungu rakau hei tiaki i nga waahanga hiko tairongo i te wera kia kore e wera, a, na reira, ka kore e pakaru. I pehea te mahi a nga kaiputaiao ki te hanga parepare wera, he aha ona waahanga matua me te whai hua? Ka ako tatou mo tenei me etahi atu mai i te ripoata a te roopu rangahau. Haere.
Kaupapa rangahau
Ko te raruraru o te wera nui kua mohiotia mo te wa roa, a ka whakatauhia e nga kaiputaiao ma nga huarahi rereke. Ko etahi o nga mea tino rongonui ko te whakamahi i te karaihe, te kirihou me nga papa o te hau, e mahi ana hei momo insulators o te iraruke waiariki. I roto i nga ahuatanga hou, ka taea te whakapai ake i tenei tikanga ma te whakaiti i te matotoru o te paparanga whakamarumaru ki te maha o nga ngota me te kore e ngaro ona ahuatanga whakamaarama wera. Koia tonu te mahi a nga kairangahau.
Ko matou, ko te tikanga, e korero ana mo nga nanomaterials. Heoi, ko ta ratou whakamahinga i roto i te whakamaarama wera i mua i te uaua na te mea ko te roangaru o nga whakamahana (waea waea*) he poto ake i tera o nga irahiko me nga whakaahua.
Waea* - he mahanga taiwhanga, he rahinga o te nekehanga wiri o nga ngota karaihe.
I tua atu, na te ahua o te phonons, kaore e taea te whakahaere ma te ngaohiko (penei me nga kaikawe utu), he uaua ki te whakahaere i te whakawhitinga wera i roto i te totoka.
I mua, ko nga ahuatanga waiariki o te totoka, hei whakamaharatanga a nga kairangahau, i whakahaerehia ma nga kiriata nanolaminate me nga superlattices na te ngoikoretanga o te hanganga me nga atanga kiato teitei, na roto ranei i nga nanowires silicon me germanium na te kaha o te marara o te waea.
Ki te maha o nga tikanga whakamaarama waiariki e whakaahuatia ana i runga ake nei, kei te noho maia nga kaiputaiao ki te tohu i nga rauemi ahu-rua, ko te matotoru kaore e neke atu i te maha o nga ngota, he ngawari ki te whakahaere i runga i te tauine ngota. I a raatau ako i whakamahia e raatau van der Waals (vdW) te huinga o nga papahanga 2D angiangi ngota ki te whakatutuki i te parenga waiariki tino teitei puta noa i te hanganga hetero.
Ko nga ope a Van der Waals* — nga kaha tauwhitiwhitinga-a-waa-a-waa-a-roto me te kaha o te 10-20 kJ/mol.
Na te tikanga hou i taea ai te whiwhi waiariki i roto i te 2 nm te matotoru vdW heterostructure e rite ana ki tera i roto i te paparanga SiO2 (silicon dioxide) 300 nm te matotoru.
I tua atu, na te whakamahi i nga hanganga rereke o te vdW kua taea te mana ki runga i nga waahi wera i te taumata ngota na roto i te paparanga o nga monolayers XNUMXD heterogeneous me nga rereke rereke o te papatipu ngota me nga momo wiri.
Na, kaua tatou e toia nga pahau o te ngeru ka timata tatou ki te whakaaro ki nga hua o tenei rangahau whakamiharo.
Nga hua rangahau
Ko te mea tuatahi, kia mohio tatou ki nga ahuatanga moroiti me nga ahuatanga whatu o nga hanganga hetero vdW e whakamahia ana i roto i tenei rangahau.
Whakaahua #1
I runga i te ahua 1A e whakaatu ana i te hoahoa whitinga o te heterostructure wha-papahanga (mai i runga ki raro): graphene (Gr), MoSe2, MoS2, WSe22 me te taputapu SiO2/Si. Hei matawai i nga paparanga katoa i te wa kotahi, whakamahia Raman laser* me te roangaru 532 nm.
Raman laser* - he momo laser ko te tikanga matua o te whakanui marama ko te whakamararatanga o Raman.
Raman marara, ko te marara karekau o te iraruke whatu i runga i nga ngota ngota o te matū, ka whaia e te huringa nui o te auau o te iraruke.
He maha nga tikanga i whakamahia hei whakau i te hanganga moroiti, te wera me te hiko o te heterostructure: te matawai irahiko tuku irahiko (STEM), photoluminescence spectroscopy (PL), Kelvin probe microscopy (KPM), scanning thermal microscopy (SThM), me te Raman spectroscopy me whakamaaramatanga .
Image Image 1b whakaatu mai ki a matou te tuāwhiorangi Raman o te Gr / MoSe2 / MoS2 / WSe22 heterostructure i runga i te taputapu SiO2 / Si i te waahi kua tohua ki te ira whero. Ko tenei mahinga e whakaatu ana i te waitohu o ia monolayer i roto i te rarangi paparanga, me te waitohu o te taputapu Si.
I roto i te 1c-1f Ko nga whakaahua STEM mara pouri o te Gr/MoSe2/MoS2/WSe22 heterostructure e whakaatuhia ana (1c) me Gr/MoS2/WSe22 heterostructures (1d-1f) he rereke te takotoranga kupenga. Ko nga whakaahua STEM e whakaatu ana i nga aputa vdW kati ngota kaore he poke, ka taea te tino kitea te matotoru o enei hanganga hetero. I whakapumautia ano te noho o te hononga hono i runga i nga waahi matawai nui ma te whakamahi i te tirohanga whakakitenga photoluminescence (PL).1g). Ko te tohu photoluminescent o nga paparanga takitahi kei roto i te heterostructure ka tino pehia ki te tohu o te monolayer taratahi. Ka whakamaramatia tenei e te tukanga o te whakawhiti utu i waenga i te taha o te hononga o te pirihono, ka kaha ake i muri i te whakaene.
Whakaahua #2
Hei ine i te rere o te wera e tika ana ki nga rererangi ngota o te heterostructure, i hangaia te huinga o nga paparanga i roto i te ahua o nga taputapu hiko e wha. Ko te paparanga o runga o te graphene ka whakapiri i nga hiko o te palladium (Pd) ka whakamahia hei whakamahana mo te inenga inenga o Raman.
Ko tenei tikanga whakamahana hiko e whakarato ana i te inenga tika o te mana whakauru. Ko tetahi atu tikanga whakamahana ka taea, he whatu, he uaua ake ki te whakatinana na te kore e mohio ki nga kohinga whakauru o nga paparanga takitahi.
I roto i te 2A e whakaatu ana i te ara iahiko inenga-wha, a 2b e whakaatu ana i te tirohanga runga o te hanganga e whakamatautauria ana. Hōtaka 2c e whakaatu ana i nga ahuatanga whakawhiti wera ine mo nga taputapu e toru, kotahi kei roto anake te graphene me te rua kei roto Gr/WSe22 me Gr/MoSe2/WSe22 rarangi paparanga. Ko nga momo rereke katoa e whakaatu ana i te whanonga ambipolar o te graphene, e pa ana ki te kore o te waahi roopu.
I kitea ano ko te kawe me te whakamahana o naianei ka puta i te paparanga o runga (i te graphene), i te mea he maha nga ota o te nui o te kawe i te hiko o MoS2 me te WSe22.
Hei whakaatu i te riterite o nga taputapu i whakamatauria, i mahia ma te whakamahi i te Kelvin probe microscopy (KPM) me te matawai waiariki microscopy (SThM). I runga i te tūtohi 2d Ko nga inenga KPM e whakaatuhia ana e whakaatu ana i te tohatoha o te raarangi. Ko nga hua o te tātaritanga SThM e whakaatuhia ana i roto 2s. I konei ka kite matou i te mapi o nga waahana Gr / MoS2 / WSe22 kua whakawerahia e te hiko, me te ahua o te rite ki te whakamahana mata.
Ko nga tikanga matawai i whakaahuatia i runga ake nei, inaa ko te SThM, i whakapumau i te riterite o te hanganga e rangahaua ana, ara, tona riterite, i runga i te ahua o te mahana. Ko te mahi i muri mai ko te ine i te mahana o ia paparanga whakauru ma te whakamahi i te hihinga Raman (ara, Raman spectroscopy).
I whakamatauria nga taputapu e toru, me te waahanga o te ~ 40 µm2. I tenei keehi, ka huri te mana whakamahana ma te 9 mW, a ko te mana taiaho kua uru ki raro ~5 μW me te waahi taiaho o ~0.5 μm2.
Whakaahua #3
I runga i te tūtohi 3A ka kitea te piki o te pāmahana (∆T) o ia paparanga me te tïpako i te mea ka piki te mana whakawera i roto i te Gr/MoS2/WSe22 heterostructure.
Ko nga titahatanga o te mahi rarangi mo ia rawa (papa) e tohu ana i te parenga wera (Rth=∆T/P) i waenga i te paparanga takitahi me te totohu wera. I runga i te tohatoha o te whakamahana ki runga i te rohe, ka ngawari te tātari i nga parenga waiariki mai i raro ki te paparanga o runga, i te wa e whakatauhia ai o raatau uara e te rohe hongere (WL).
Ko te L me te W te roa me te whanui o te hongere, he tino nui ake i te matotoru o te taputapu SiO2 me te roa whakawera waiariki taha, ko ~0.1 μm.
Na reira, ka taea e tatou te whakaputa i te tauira mo te aukati waiariki o te taputapu Si, ka penei te ahua:
Rth,Si ≈ (WL)1/2 / (2kSi)
I tenei ahuatanga kSi ≈ 90 W m−1 K−1, ko te tikanga te kawe waiariki o te tïpako tino doped.
Ko te rereketanga i waenga i te Rth,WSe2 me te Rth,Si ko te tapeke o te parenga waiariki o te 2 nm matotoru SiO100 me te parenga rohe wera (TBR) o te atanga WSe2/SiO2.
Ma te whakakotahi i nga ahuatanga o runga ake nei, ka taea e tatou te whakatau ko te Rth,MoS2 − Rth,WSe2 = TBRMoS2/WSe2, me te Rth,Gr − Rth,MoS2 = TBRGr/MoS2. No reira, mai i te kauwhata 3A ka taea te tango i te uara TBR mo ia hononga WSe2 / SiO2, MoS2 / WSe2 me Gr / MoS2.
I muri mai, ka whakatauritehia e nga kaiputaiao te tapeke waiariki o te katoa o nga hanganga hetero, ka inehia ma te whakamahi i te hihinga Raman me te miihini whakamaarama waiariki (3b).
Ko nga heterostructures Bilayer me te trilayer i runga i te SiO2 i whakaatu i te aukati waiariki whai hua i roto i te awhe o te 220 ki te 280 m2 K / GW i te pāmahana rūma, he rite ki te parenga waiariki o SiO2 me te matotoru o te 290 ki te 360 nm. Ahakoa te mea ko te matotoru o nga heterostructure i raro i te ako kaore e neke atu i te 2 nm (1d-1f), ko te 0.007-0.009 W m−1 K−1 i te pāmahana o te rūma.
Whakaahua #4
Ko te ahua 4 e whakaatu ana i nga inenga o nga hanganga e wha me te kawe i te rohe wera (TBC) o o raatau atanga, e taea ai te arotake i te tohu o te awe o ia paparanga i runga i te parenga waiariki i whanganga i mua (TBC = 1 / TBR).
E ai ki nga kairangahau koinei te inenga TBC tuatahi mo nga hononga tata ngota i waenga i nga taarai takitahi (2D/2D), inaa koa i waenga i nga taarua WSe2 me SiO2.
Ko te TBC o te atanga WSe2/SiO2 monolayer he iti ake i tera o te atanga multilayer WSe2/SiO2, ehara i te mea miharo mai i te mea he iti ake nga momo waea piko e waatea ana mo te tuku. Ma te ngawari, ko te TBC o te atanga i waenga i nga paparanga 2D he iti ake i te TBC o te atanga i waenga i te paparanga 2D me te paparanga 3D SiO2 (4b).
Mo te mohiotanga atu ki nga ahuatanga o te ako, ka tūtohu ahau ki te titiro и ki a ia.
Epilogue
Ko tenei rangahau, e kii ana nga kaiputaiao ake, ka homai he matauranga ka taea te whakamahi i roto i te whakatinanatanga o nga atanga wera ngota. I whakaatuhia e tenei mahi te kaha ki te hanga metamaterial whakamaarama wera karekau e kitea i roto i te taiao. I tua atu, i whakapumautia ano e te rangahau te kaha ki te kawe i nga inenga pāmahana tika o aua hanganga, ahakoa te tauine ngota o nga paparanga.
Ko nga heterostructure e whakaahuatia ana i runga ake nei ka waiho hei turanga mo nga "whakangungu wera" ultra-marama me te kiato, ka taea, hei tauira, ki te tango i te wera mai i nga waahi wera i roto i te hikohiko. I tua atu, ka taea te whakamahi i tenei hangarau i roto i nga kaihanga thermoelectric, i nga taputapu whakahaere wera ranei, ka piki ake o raatau mahi.
Ka whakapumautia ano e tenei rangahau ko te aoiao hou e tino aro nui ana ki te kaupapa o te "pai i roto i te thimble," e kore e taea te kiia he whakaaro poauau, na te iti o nga rauemi o te ao me te tipu haere tonu o te tono mo nga momo mahi hangarau katoa.
Nga mihi ki a koutou mo to whakaaro, kia noho pakiki, kia pai te wiki katoa! 🙂
Mauruuru koe mo te noho ki a matou. He pai ki a koe a maatau tuhinga? Kei te hiahia koe ki te kite i etahi atu mea whakamere? Tautokohia matou ma te tuku ota me te tuku korero ki o hoa, 30% hekenga mo nga kaiwhakamahi Habr i runga i te taapiri ahurei o nga kaitoro taumata-urunga, i hangaia e matou mo koe: (e waatea ana me te RAID1 me te RAID10, tae atu ki te 24 matua me te 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 nga wa iti ake? Anei i konei i roto i te Netherlands! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - mai i te $99! Pānuihia mo
Source: will.com