നിങ്ങൾക്ക് ഒരു ലാപ്‌ടോപ്പ് ഉണ്ടെങ്കിൽ എന്തിനാണ് ഒരു തപീകരണ പാഡ്: ആറ്റോമിക് തലത്തിൽ താപ പ്രതിരോധത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം

Xbox 360 കാലഘട്ടം അനുഭവിച്ച ലോകമെമ്പാടുമുള്ള പല ഗെയിമർമാർക്കും അവരുടെ കൺസോൾ മുട്ട വറുക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഫ്രൈയിംഗ് പാൻ ആയി മാറിയ സാഹചര്യം വളരെ പരിചിതമാണ്. ഗെയിം കൺസോളുകളിൽ മാത്രമല്ല, ഫോണുകൾ, ലാപ്‌ടോപ്പുകൾ, ടാബ്‌ലെറ്റുകൾ എന്നിവയിലും അതിലേറെ കാര്യങ്ങളിലും സമാനമായ സങ്കടകരമായ സാഹചര്യം സംഭവിക്കുന്നു. തത്വത്തിൽ, ഏതാണ്ട് ഏത് ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണത്തിനും തെർമൽ ഷോക്ക് അനുഭവപ്പെടാം, അത് അതിന്റെ പരാജയത്തിനും ഉടമയുടെ അസ്വസ്ഥതയ്ക്കും മാത്രമല്ല, ബാറ്ററിയുടെ "മോശം ബൂം", ഗുരുതരമായ പരിക്കുകൾ എന്നിവയ്ക്കും ഇടയാക്കും. സ്റ്റാൻഫോർഡ് സർവകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ, കോമിക്സിലെ നിക്ക് ഫ്യൂറിയെപ്പോലെ, ചൂട് സെൻസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോണിക് ഭാഗങ്ങൾ അമിതമായി ചൂടാകുന്നതിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുകയും തൽഫലമായി അവയുടെ തകർച്ച തടയുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു കവചം സൃഷ്ടിച്ച ഒരു പഠനത്തെ ഇന്ന് നമ്മൾ പരിചയപ്പെടും. ഒരു താപ കവചം സൃഷ്ടിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് എങ്ങനെ കഴിഞ്ഞു, അതിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്, അത് എത്രത്തോളം ഫലപ്രദമാണ്? ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പിന്റെ റിപ്പോർട്ടിൽ നിന്ന് ഞങ്ങൾ ഇതിനെ കുറിച്ചും മറ്റും മനസ്സിലാക്കുന്നു. പോകൂ.

ഗവേഷണ അടിസ്ഥാനം

അമിതമായി ചൂടാകുന്ന പ്രശ്നം വളരെക്കാലമായി അറിയപ്പെടുന്നു, ശാസ്ത്രജ്ഞർ അത് പലവിധത്തിൽ പരിഹരിക്കുന്നു. താപ വികിരണത്തിന്റെ ഒരുതരം ഇൻസുലേറ്ററായി വർത്തിക്കുന്ന ഗ്ലാസ്, പ്ലാസ്റ്റിക്, വായു പാളികൾ എന്നിവയുടെ ഉപയോഗമാണ് ഏറ്റവും പ്രചാരമുള്ള ചിലത്. ആധുനിക യാഥാർത്ഥ്യങ്ങളിൽ, താപ ഇൻസുലേഷൻ ഗുണങ്ങൾ നഷ്ടപ്പെടാതെ തന്നെ സംരക്ഷിത പാളിയുടെ കനം നിരവധി ആറ്റങ്ങളിലേക്ക് കുറച്ചുകൊണ്ട് ഈ രീതി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. അതുതന്നെയാണ് ഗവേഷകരും ചെയ്തത്.

തീർച്ചയായും നമ്മൾ സംസാരിക്കുന്നത് നാനോ മെറ്റീരിയലുകളെക്കുറിച്ചാണ്. എന്നിരുന്നാലും, താപ ഇൻസുലേഷനിൽ അവയുടെ ഉപയോഗം മുമ്പ് സങ്കീർണ്ണമായിരുന്നു, കാരണം തണുപ്പിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം (ഫോണോണുകൾ*) ഇലക്ട്രോണുകളേക്കാളും ഫോട്ടോണുകളേക്കാളും വളരെ ചെറുതാണ്.

ഫോണൺ* - ഒരു ക്വാസിപാർട്ടിക്കിൾ, ഇത് ക്രിസ്റ്റൽ ആറ്റങ്ങളുടെ വൈബ്രേഷൻ ചലനത്തിന്റെ ഒരു ക്വാണ്ടമാണ്.

കൂടാതെ, ഫോണോണുകളുടെ ബോസോണിക് സ്വഭാവം കാരണം, വോൾട്ടേജ് ഉപയോഗിച്ച് അവയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് അസാധ്യമാണ് (ചാർജ് കാരിയറുകളിൽ ചെയ്യുന്നത് പോലെ), ഇത് ഖരവസ്തുക്കളിലെ താപ കൈമാറ്റം നിയന്ത്രിക്കുന്നത് പൊതുവെ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു.

മുമ്പ്, ഗവേഷകർ നമ്മെ ഓർമ്മിപ്പിക്കുന്നതുപോലെ, ഖരവസ്തുക്കളുടെ താപഗുണങ്ങൾ, ഘടനാപരമായ തകരാറുകളും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഇന്റർഫേസുകളും കാരണം നാനോലമിനേറ്റ് ഫിലിമുകളും സൂപ്പർലാറ്റിസുകളും അല്ലെങ്കിൽ ശക്തമായ ഫോണോൺ വിസരണം മൂലം സിലിക്കൺ, ജെർമേനിയം നാനോവയർ എന്നിവയിലൂടെ നിയന്ത്രിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു.

മുകളിൽ വിവരിച്ച നിരവധി താപ ഇൻസുലേഷൻ രീതികളിലേക്ക്, ദ്വിമാന പദാർത്ഥങ്ങളെ ആട്രിബ്യൂട്ട് ചെയ്യാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ആത്മവിശ്വാസത്തോടെ തയ്യാറാണ്, അവയുടെ കനം നിരവധി ആറ്റങ്ങളിൽ കവിയുന്നില്ല, ഇത് ആറ്റോമിക് സ്കെയിലിൽ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു. അവരുടെ പഠനത്തിൽ അവർ ഉപയോഗിച്ചു വാൻ ഡെർ വാൽസ് (vdW) അവയുടെ ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറിലുടനീളം വളരെ ഉയർന്ന താപ പ്രതിരോധം കൈവരിക്കുന്നതിന് ആറ്റോമിക് കനം കുറഞ്ഞ 2D പാളികൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു.

വാൻ ഡെർ വാൽസ് സേന* - 10-20 kJ/mol ഊർജ്ജമുള്ള ഇന്റർമോളിക്യുലർ/ഇന്ററാറ്റോമിക് ഇന്ററാക്ഷൻ ശക്തികൾ.

2 nm കട്ടിയുള്ള SiO2 (സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ്) ലെയറുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന 300 nm കട്ടിയുള്ള vdW ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറിൽ താപ പ്രതിരോധം നേടുന്നത് പുതിയ സാങ്കേതികത സാധ്യമാക്കി.

കൂടാതെ, വിഡിഡബ്ല്യു ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകളുടെ ഉപയോഗം, വ്യത്യസ്ത ആറ്റോമിക് മാസ് ഡെൻസിറ്റികളും വൈബ്രേഷൻ മോഡുകളും ഉള്ള വൈവിധ്യമാർന്ന 2 ഡി മോണോലെയറുകളുടെ ലേയറിംഗിലൂടെ ആറ്റോമിക് തലത്തിൽ താപ ഗുണങ്ങളുടെ നിയന്ത്രണം നേടുന്നത് സാധ്യമാക്കി.

അതിനാൽ, പൂച്ചയുടെ മീശ വലിക്കരുത്, ഈ അത്ഭുതകരമായ ഗവേഷണത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ പരിഗണിക്കാൻ തുടങ്ങാം.

ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ

ഒന്നാമതായി, ഈ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന vdW ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകളുടെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ സവിശേഷതകൾ നമുക്ക് പരിചയപ്പെടാം.

ചിത്രം #1

ചിത്രത്തിൽ 1 (മുകളിൽ നിന്ന് താഴേക്ക്): ഗ്രാഫീൻ (Gr), MoSe2, MoS2, WSe22, ഒരു SiO2/Si സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്ന നാല്-പാളി ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറിന്റെ ഒരു ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഡയഗ്രം കാണിക്കുന്നു. എല്ലാ ലെയറുകളും ഒരേസമയം സ്കാൻ ചെയ്യാൻ, ഉപയോഗിക്കുക രാമൻ ലേസർ* 532 എൻഎം തരംഗദൈർഘ്യം.

രാമൻ ലേസർ* - ഒരു തരം ലേസർ, അതിൽ ലൈറ്റ് ആംപ്ലിഫിക്കേഷന്റെ പ്രധാന സംവിധാനം രാമൻ വിസരണം ആണ്.

രാമൻ ചിതറിത്തെറിക്കുന്നു, അതാകട്ടെ, ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ തന്മാത്രകളിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ റേഡിയേഷന്റെ അസ്ഥിരമായ വിസരണം ആണ്, ഇത് വികിരണത്തിന്റെ ആവൃത്തിയിൽ കാര്യമായ മാറ്റത്തോടൊപ്പമുണ്ട്.

ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകളുടെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറൽ, തെർമൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ ഹോമോജെനിറ്റി സ്ഥിരീകരിക്കാൻ നിരവധി രീതികൾ ഉപയോഗിച്ചു: സ്കാനിംഗ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (STEM), ഫോട്ടോലൂമിനെസെൻസ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (PL), കെൽവിൻ പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പി (KPM), സ്കാനിംഗ് തെർമൽ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SThM), അതുപോലെ രാമൻ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി. തെർമോമെട്രി .

ഇമേജ് ചിത്രം 1b ചുവന്ന ഡോട്ട് കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന സ്ഥലത്ത് SiO2/Si സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലെ Gr/MoSe2/MoS22/WSe2 ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറിന്റെ രാമൻ സ്പെക്ട്രം കാണിക്കുന്നു. ഈ പ്ലോട്ട് ലെയർ അറേയിലെ ഓരോ മോണോലേയറിന്റെയും ഒപ്പും Si സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ ഒപ്പും കാണിക്കുന്നു.

ഓൺ 1c-1f Gr/MoSe2/MoS2/WSe22 ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറിന്റെ ഇരുണ്ട-ഫീൽഡ് STEM ചിത്രങ്ങൾ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു (1c) കൂടാതെ Gr/MoS2/WSe22 ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകൾ (1d-1f) വ്യത്യസ്ത ലാറ്റിസ് ഓറിയന്റേഷനുകളോടെ. STEM ഇമേജുകൾ യാതൊരു മലിനീകരണവുമില്ലാതെ ആറ്റോമിക് ക്ലോസ് vdW വിടവുകൾ കാണിക്കുന്നു, ഈ ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകളുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള കനം പൂർണ്ണമായി ദൃശ്യമാകാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ഫോട്ടോലൂമിനെസെൻസ് (PL) സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ഉപയോഗിച്ച് വലിയ സ്കാനിംഗ് ഏരിയകളിൽ ഇന്റർലേയർ കപ്ലിംഗിന്റെ സാന്നിധ്യം സ്ഥിരീകരിച്ചു.1g). ഒറ്റപ്പെട്ട മോണോലെയറിന്റെ സിഗ്നലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറിനുള്ളിലെ വ്യക്തിഗത പാളികളുടെ ഫോട്ടോലൂമിനസെന്റ് സിഗ്നൽ ഗണ്യമായി അടിച്ചമർത്തപ്പെടുന്നു. ക്ലോസ് ഇന്റർലേയർ ഇന്ററാക്ഷൻ കാരണം ഇന്റർലേയർ ചാർജ് ട്രാൻസ്ഫർ പ്രക്രിയയാണ് ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നത്, ഇത് അനീലിംഗിന് ശേഷം കൂടുതൽ ശക്തമാകും.

ചിത്രം #2

ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറിന്റെ ആറ്റോമിക് പ്ലെയിനുകൾക്ക് ലംബമായി താപ പ്രവാഹം അളക്കുന്നതിന്, പാളികളുടെ നിര നാല്-പ്രോബ് ഇലക്ട്രിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ രൂപത്തിൽ ക്രമീകരിച്ചു. ഗ്രാഫീന്റെ മുകളിലെ പാളി പലാഡിയം (പിഡി) ഇലക്‌ട്രോഡുകളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നു, ഇത് രാമൻ തെർമോമെട്രി അളവുകൾക്കായി ഒരു ഹീറ്ററായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഈ വൈദ്യുത ചൂടാക്കൽ രീതി ഇൻപുട്ട് പവറിന്റെ കൃത്യമായ അളവ് നൽകുന്നു. സാധ്യമായ മറ്റൊരു തപീകരണ രീതി, ഒപ്റ്റിക്കൽ, വ്യക്തിഗത പാളികളുടെ ആഗിരണം ഗുണകങ്ങളുടെ അജ്ഞത കാരണം നടപ്പിലാക്കാൻ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടായിരിക്കും.

ഓൺ 2 ഒരു നാല്-പ്രോബ് മെഷർമെന്റ് സർക്യൂട്ട് കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ 2b പരിശോധിക്കപ്പെടുന്ന ഘടനയുടെ ഒരു മുകളിലെ കാഴ്ച കാണിക്കുന്നു. പട്ടിക 2c മൂന്ന് ഉപകരണങ്ങൾക്കായി അളന്ന താപ കൈമാറ്റ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു, ഒന്ന് ഗ്രാഫീൻ മാത്രമുള്ളതും രണ്ടിൽ Gr/WSe22, Gr/MoSe2/WSe22 ലെയർ അറേകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. എല്ലാ വകഭേദങ്ങളും ഗ്രാഫീനിന്റെ ആംബിപോളാർ സ്വഭാവം പ്രകടമാക്കുന്നു, ഇത് ഒരു ബാൻഡ് വിടവിന്റെ അഭാവവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

വൈദ്യുത ചാലകത MoS2, WSe22 എന്നിവയേക്കാൾ നിരവധി ഓർഡറുകൾ കൂടുതലായതിനാൽ, നിലവിലെ ചാലകവും ചൂടാക്കലും മുകളിലെ പാളിയിൽ (ഗ്രാഫീൻ) സംഭവിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി.

പരീക്ഷിച്ച ഉപകരണങ്ങളുടെ ഏകത തെളിയിക്കാൻ, കെൽവിൻ പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പി (കെപിഎം), സ്കാനിംഗ് തെർമൽ മൈക്രോസ്കോപ്പി (എസ്ടിഎച്ച്എം) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് അളവുകൾ എടുത്തു. ചാർട്ടിൽ 2d ലീനിയർ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഡിസ്‌ട്രിബ്യൂഷൻ വെളിപ്പെടുത്തുന്ന കെപിഎം അളവുകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. എസ്ടിഎം വിശകലനത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു 2 സെ. വൈദ്യുതമായി ചൂടാക്കിയ Gr/MoS2/WSe22 ചാനലുകളുടെ ഒരു ഭൂപടം ഇവിടെ കാണാം, അതുപോലെ തന്നെ ഉപരിതല തപീകരണത്തിലെ ഏകീകൃത സാന്നിധ്യവും.

മുകളിൽ വിവരിച്ച സ്കാനിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ, പ്രത്യേകിച്ച് SThM, പഠനത്തിൻ കീഴിലുള്ള ഘടനയുടെ ഏകതാനത, അതായത്, താപനിലയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ അതിന്റെ ഏകതാനത സ്ഥിരീകരിച്ചു. രാമൻ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (അതായത്, രാമൻ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി) ഉപയോഗിച്ച് ഓരോ ഘടക പാളികളുടെയും താപനില അളക്കുക എന്നതായിരുന്നു അടുത്ത ഘട്ടം.

മൂന്ന് ഉപകരണങ്ങളും പരീക്ഷിച്ചു, ഓരോന്നിനും ~40 µm2 വിസ്തീർണ്ണമുണ്ട്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഹീറ്റർ പവർ 9 മെഗാവാട്ട് മാറി, ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെട്ട ലേസർ പവർ ~5 μm0.5 ലേസർ സ്പോട്ട് ഏരിയയിൽ ~2 μW ന് താഴെയായിരുന്നു.

ചിത്രം #3

ചാർട്ടിൽ 3 Gr/MoS2/WSe22 ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറിലെ ഹീറ്റർ ശക്തി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ഓരോ പാളിയുടെയും അടിവസ്ത്രത്തിന്റെയും താപനിലയിൽ (∆T) വർദ്ധനവ് ദൃശ്യമാണ്.

ഓരോ മെറ്റീരിയലിനും (പാളി) രേഖീയ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ചരിവുകൾ വ്യക്തിഗത പാളിക്കും ഹീറ്റ് സിങ്കിനും ഇടയിലുള്ള താപ പ്രതിരോധത്തെ (Rth=∆T/P) സൂചിപ്പിക്കുന്നു. പ്രദേശത്തെ ചൂടാക്കലിന്റെ ഏകീകൃത വിതരണം കണക്കിലെടുത്ത്, താപ പ്രതിരോധങ്ങൾ താഴെ നിന്ന് മുകളിലെ പാളിയിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ വിശകലനം ചെയ്യാൻ കഴിയും, ഈ സമയത്ത് അവയുടെ മൂല്യങ്ങൾ ചാനൽ ഏരിയ (WL) സാധാരണമാക്കും.

എൽ, ഡബ്ല്യു എന്നിവ ചാനൽ നീളവും വീതിയുമാണ്, ഇത് SiO2 അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ കനം, ലാറ്ററൽ തെർമൽ ഹീറ്റിംഗ് ദൈർഘ്യം എന്നിവയെക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, ഇത് ~0.1 μm ആണ്.

അതിനാൽ, Si സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ താപ പ്രതിരോധത്തിനുള്ള ഫോർമുല നമുക്ക് കണ്ടെത്താനാകും, അത് ഇതുപോലെ കാണപ്പെടും:

Rth,Si ≈ (WL)1/2 / (2kSi)

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ kSi ≈ 90 W m−1 K−1, ഇത് ഉയർന്ന അളവിലുള്ള അത്തരം ഒരു സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന താപ ചാലകതയാണ്.

Rth,WSe2, Rth,Si എന്നിവ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം 2 nm കട്ടിയുള്ള SiO100 ന്റെ താപ പ്രതിരോധത്തിന്റെയും WSe2/SiO2 ഇന്റർഫേസിന്റെ താപ അതിർത്തി പ്രതിരോധത്തിന്റെയും (TBR) ആകെത്തുകയാണ്.

മേൽപ്പറഞ്ഞ എല്ലാ വശങ്ങളും ഒരുമിച്ച് ചേർത്തുകൊണ്ട്, നമുക്ക് Rth,MoS2 - Rth,WSe2 = TBRMoS2/WSe2, Rth,Gr - Rth,MoS2 = TBRGr/MoS2 എന്നിവ സ്ഥാപിക്കാം. അതിനാൽ, ഗ്രാഫിൽ നിന്ന് 3 WSe2/SiO2, MoS2/WSe2, Gr/MoS2 എന്നീ ഇന്റർഫേസുകളിൽ ഓരോന്നിനും TBR മൂല്യം വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ സാധിക്കും.

അടുത്തതായി, രാമൻ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിയും തെർമൽ മൈക്രോസ്കോപ്പിയും ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്ന എല്ലാ ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകളുടെയും മൊത്തം താപ പ്രതിരോധം ശാസ്ത്രജ്ഞർ താരതമ്യം ചെയ്തു.3b).

SiO2-ലെ ബൈലെയർ, ട്രൈലെയർ ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകൾ റൂം താപനിലയിൽ 220 മുതൽ 280 m2 K/GW പരിധിയിൽ ഫലപ്രദമായ താപ പ്രതിരോധം പ്രദർശിപ്പിച്ചു, ഇത് 2 മുതൽ 290 nm വരെ കനം ഉള്ള SiO360 ന്റെ താപ പ്രതിരോധത്തിന് തുല്യമാണ്. പഠനത്തിന് കീഴിലുള്ള ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകളുടെ കനം 2 nm കവിയുന്നില്ല എന്ന വസ്തുത ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും (1d-1f), അവയുടെ താപ ചാലകത ഊഷ്മാവിൽ 0.007-0.009 W m−1 K−1 ആണ്.

ചിത്രം #4

ചിത്രം 4 എല്ലാ നാല് ഘടനകളുടെയും അളവുകളും അവയുടെ ഇന്റർഫേസുകളുടെ താപ അതിർത്തി ചാലകത (TBC) കാണിക്കുന്നു, ഇത് മുമ്പ് അളന്ന താപ പ്രതിരോധത്തിൽ (TBC = 1 / TBR) ഓരോ പാളിയുടെയും സ്വാധീനത്തിന്റെ അളവ് വിലയിരുത്താൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.

വെവ്വേറെ മോണോലെയറുകൾ (2D/2D), പ്രത്യേകിച്ച് WSe2, SiO2 മോണോലേയറുകൾ തമ്മിലുള്ള ആറ്റോമിക് ക്ലോസ് ഇന്റർഫേസുകൾക്കായുള്ള ആദ്യത്തെ ടിബിസി അളക്കലാണിത് എന്ന് ഗവേഷകർ അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു.

ഒരു മോണോലെയർ WSe2/SiO2 ഇന്റർഫേസിന്റെ TBC ഒരു മൾട്ടി ലെയർ WSe2/SiO2 ഇന്റർഫേസിനേക്കാൾ കുറവാണ്, മോണോലേയറിന് പ്രക്ഷേപണത്തിനായി വളരെ കുറച്ച് ബെൻഡിംഗ് ഫോണോൺ മോഡുകൾ ലഭ്യമായതിനാൽ അതിശയിക്കാനില്ല. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, 2D ലെയറുകൾക്കിടയിലുള്ള ഇന്റർഫേസിന്റെ TBC, 2D ലെയറും 3D SiO2 സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റും തമ്മിലുള്ള ഇന്റർഫേസിന്റെ TBCയേക്കാൾ കുറവാണ് (4b).

പഠനത്തിന്റെ സൂക്ഷ്മതകളെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ വിശദമായി അറിയുന്നതിന്, ഞാൻ നോക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു ശാസ്ത്രജ്ഞർ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു и അധിക മെറ്റീരിയലുകൾ അവന്.

എപ്പിലോഗ്

ഈ ഗവേഷണം, ശാസ്ത്രജ്ഞർ തന്നെ അവകാശപ്പെടുന്നതുപോലെ, ആറ്റോമിക് തെർമൽ ഇന്റർഫേസുകൾ നടപ്പിലാക്കുന്നതിൽ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന അറിവ് നൽകുന്നു. പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടാത്ത താപ-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് മെറ്റാമെറ്റീരിയലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യത ഈ കൃതി കാണിച്ചു. കൂടാതെ, പാളികളുടെ ആറ്റോമിക് സ്കെയിൽ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, അത്തരം ഘടനകളുടെ കൃത്യമായ താപനില അളക്കാനുള്ള സാധ്യതയും പഠനം സ്ഥിരീകരിച്ചു.

മുകളിൽ വിവരിച്ച ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകൾ അൾട്രാ-ലൈറ്റ്, കോം‌പാക്റ്റ് തെർമൽ “ഷീൽഡുകൾ” എന്നിവയുടെ അടിസ്ഥാനമായി മാറും, ഉദാഹരണത്തിന്, ഇലക്ട്രോണിക്സിലെ ഹോട്ട് സ്പോട്ടുകളിൽ നിന്ന് ചൂട് നീക്കംചെയ്യാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ തെർമോ ഇലക്ട്രിക് ജനറേറ്ററുകളിലോ താപ നിയന്ത്രിത ഉപകരണങ്ങളിലോ ഉപയോഗിക്കാം, അവയുടെ പ്രകടനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

ഗ്രഹത്തിന്റെ പരിമിതമായ വിഭവങ്ങളും എല്ലാത്തരം സാങ്കേതിക കണ്ടുപിടിത്തങ്ങൾക്കായുള്ള ഡിമാൻഡിലെ തുടർച്ചയായ വളർച്ചയും കണക്കിലെടുത്ത്, "ഒരു കൈവിരലിലെ കാര്യക്ഷമത" എന്ന തത്വത്തിൽ ആധുനിക ശാസ്ത്രത്തിന് ഗൗരവമായ താൽപ്പര്യമുണ്ടെന്ന് ഈ പഠനം ഒരിക്കൽ കൂടി സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.

നിങ്ങളുടെ ശ്രദ്ധയ്ക്ക് നന്ദി, ജിജ്ഞാസയോടെ തുടരുക, എല്ലാവർക്കും ഒരു മികച്ച ആഴ്ച! 🙂

ഞങ്ങളോടൊപ്പം താമസിച്ചതിന് നന്ദി. ഞങ്ങളുടെ ലേഖനങ്ങൾ നിങ്ങൾക്ക് ഇഷ്ടമാണോ? കൂടുതൽ രസകരമായ ഉള്ളടക്കം കാണാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നുണ്ടോ? ഒരു ഓർഡർ നൽകി അല്ലെങ്കിൽ സുഹൃത്തുക്കൾക്ക് ശുപാർശ ചെയ്തുകൊണ്ട് ഞങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കുക, നിങ്ങൾക്കായി ഞങ്ങൾ കണ്ടുപിടിച്ച എൻട്രി ലെവൽ സെർവറുകളുടെ തനതായ അനലോഗിൽ Habr ഉപയോക്താക്കൾക്ക് 30% കിഴിവ്: VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 കോറുകൾ) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps-നെക്കുറിച്ചുള്ള മുഴുവൻ സത്യവും $20 മുതൽ അല്ലെങ്കിൽ എങ്ങനെ ഒരു സെർവർ പങ്കിടാം? (RAID1, RAID10 എന്നിവയ്‌ക്കൊപ്പം 24 കോറുകൾ വരെയും 40GB DDR4 വരെയും ലഭ്യമാണ്).

Dell R730xd 2 മടങ്ങ് വിലകുറഞ്ഞോ? ഇവിടെ മാത്രം 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV $199 മുതൽ നെതർലാൻഡിൽ! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 മുതൽ! കുറിച്ച് വായിക്കുക ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ കോർപ്പറേഷൻ എങ്ങനെ നിർമ്മിക്കാം. ഒരു പൈസയ്ക്ക് 730 യൂറോ വിലയുള്ള Dell R5xd E2650-4 v9000 സെർവറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്ലാസ്?

അവലംബം: www.habr.com