นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส ในสหรัฐอเมริกากำลังรายงานเกี่ยวกับหลักฐานการทดลองครั้งแรกสำหรับการขนส่งความร้อนด้วยขีปนาวุธบนฟิล์มบางของสารกึ่งตัวนำแบบชั้น van der Waals ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดจะส่งผลต่อการจัดการความร้อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 2D แบบฟิล์มบาง เซมิคอนดักเตอร์แบบชั้น เช่น โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ที่ศึกษาในงานนี้
มีแอนไอโซโทรปิกสูงเนื่องจาก
ปฏิกิริยาแวนเดอร์วาลส์ที่อ่อนแอระหว่างชั้นวัสดุ พวกเขานำความร้อนได้ไม่ดีในทิศทางปกติกับชั้นเมื่อเปรียบเทียบกับพวกมัน Aditya Soodผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้กล่าวว่า “ความสามารถของวัสดุในการนำความร้อนนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับการสั่นสะเทือนจากความร้อน (โฟนอน) ในวัสดุนั้นสามารถเคลื่อนที่ได้โดยไม่สลายตัว และวัดจากเส้นทางที่ไม่ ธรรมดาของพวกมัน . “ในงานของเรา เราได้แสดงให้เห็นว่าแม้ว่าชั้นเหล่านี้จะถูกยึดติดอย่างอ่อนและนำความร้อนได้ไม่ดีในทิศทางปกติของฟิล์ม
แต่เส้นทางที่ไม่ธรรมดาของการสั่นสะเทือนจากความร้อนก็ค่อนข้างใหญ่อย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งหมายความว่าความร้อนไม่ได้ถูกส่งผ่านผ่านการสั่นของชั้น แต่ผ่านการสั่นที่ต่อเนื่องกันซึ่งเดินทางเป็นระยะทางไกลผ่านหลายร้อยชั้นก่อนที่จะสลายตัว” “โดยทั่วไปแล้ว เป็นที่เชื่อกันว่าชั้นที่ยึดติดอย่างอ่อนจะสั่นในลักษณะแยกส่วนเมื่อความร้อนไหลผ่านวัสดุ แต่ผลของเราชี้ให้เห็นเป็นอย่างอื่น” เขากล่าวเสริม
ผลลัพธ์จะมีนัยสำหรับการจัดการความร้อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 2D แบบฟิล์มบาง “ในขณะที่การเชื่อมต่อด้วยความร้อนของวัสดุ 2D ชั้นเดียวถูกจำกัดโดยส่วนต่อประสาน เราพบว่าวัสดุ 2D ไม่กี่ชั้นมีความต้านทานขีปนาวุธโฟนอน ซึ่งวัดค่าที่นี่เป็นครั้งแรก” Eric Pop หัวหน้าทีมร่วม กล่าว
การค้นพบนี้สามารถใช้ประโยชน์
เพื่อสร้างวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนที่ปรับได้หรือต่ำมากโดยการแทรกข้อบกพร่องระหว่างชั้น MoS 2 เนื่องจากสิ่งเหล่านี้อาจขัดขวางการไหลของ ballistic phonons “อันที่จริง เราได้แสดงให้เห็นการประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์นี้เมื่อเร็วๆ นี้ โดยวิศวกรรมทรานซิสเตอร์ความร้อน โดยอาศัยการแทรกสอดลิเธียมใน ฟิล์มบางMoS 2 ” Sood กล่าวเสริม
มาตรวิทยาความร้อนสูงเป็นพิเศษในการทดลองในปัจจุบัน นักวิจัยได้ใช้เทคนิคทางแสงที่เรียกว่าเทอร์โมรีเฟล็กแทนซ์ในโดเมนเวลา ซึ่งสามารถวัดคุณสมบัติทางความร้อนของฟิล์มบางได้อย่างละเอียดจนถึงความหนานาโนเมตร “เราทำให้ฟิล์มของเราร้อนขึ้นด้วยแสงเลเซอร์สั้นๆ และตรวจสอบอุณหภูมิที่พื้นผิวด้านบนโดยการวัดค่าการสะท้อนแสงเมื่อความร้อนจากพัลส์แต่ละอันกระจายผ่านตัวอย่าง” Sood อธิบาย “ด้วยการวิเคราะห์ว่าการระบายความร้อนนี้เกิดขึ้นได้เร็วเพียงใด (โดยทั่วไปจะอยู่ภายในนาโนวินาที) เราสามารถระบุค่าการนำความร้อนของฟิล์มได้”
ขอบเกรนจำกัดการไหลของความร้อนในเพชรทีมงานวัดค่าการนำความร้อนปกติของฟิล์มของฟิล์ม MoS 2 ที่มีความหนาต่างกัน และพบว่าค่าการนำไฟฟ้าลดลงตามความหนาที่ลดลง “ต้องขอบคุณการคำนวณแบบอะตอมมิกโดยละเอียด ที่ ดำเนินการโดยเพื่อนร่วมงานของเราที่ UC Davis เราตระหนักดีว่าผลกระทบนี้เป็นผลโดยตรงจากการขนส่งขีปนาวุธของการสั่นสะเทือนจากความร้อนด้วยเส้นทางอิสระเฉลี่ยที่ยาวกว่าความหนาของฟิล์ม” Sood กล่าวกับPhysics World “โหมดเหล่านี้ไม่สามารถนำความร้อนได้มากเนื่องจากการกระเจิงอย่างแรงที่ขอบเขตของฟิล์ม ซึ่งนำไปสู่การปราบปรามโดยรวมในการนำความร้อน”
มันคือการกระจายขอบเขตของ ballistic phonons
ที่กำหนดขีดจำกัดที่ต่ำกว่าในการเพิ่มอุณหภูมิในอุปกรณ์ เขากล่าว นักวิจัยที่นำโดยKen GoodsonและYi Cuiที่ Stanford และDavide Donadioที่ UC Davis กล่าวว่าตอนนี้พวกเขาต้องการใช้ประโยชน์จากผลกระทบที่พวกเขาได้สังเกตเห็นเพื่อสร้างวัสดุชั้นสังเคราะห์ที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำมาก “ดังที่กล่าวไว้ การใส่ชั้นของวัสดุที่สองที่มีมวลอะตอมต่างกันจะส่งผลให้เกิดการกระจายตัวของ ballistic phonons ซึ่งนำไปสู่การปราบปรามอย่างมากในการขนส่งความร้อน” Sood อธิบาย “ของแข็งประดิษฐ์ดังกล่าวอาจมีการใช้งานที่น่าตื่นเต้น เช่น เป็นฉนวนความร้อนบนยานอวกาศ เป็นต้น”
ฟิล์มบางดี นาโนคริสตัลดีกว่าสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ ควรใช้นาโนคริสตัล (จุดควอนตัม) จะดีกว่า เนื่องจากมีความเสถียรและราคาถูกกว่าวัสดุที่มีลักษณะเทกอง/ฟิล์มบาง และสามารถใส่ลงในวัสดุผสม ของเหลว โพลีเมอร์ และแม้แต่สารชีวภาพได้อย่างง่ายดาย สภาพแวดล้อม นอกจากนี้ยังสามารถประมวลผลในพื้นที่ขนาดใหญ่และสามารถปรับการดูดกลืนแสงและการปล่อยแสงได้
PLQY สำหรับ CdSe/CdS ซึ่งเป็นจุดควอนตัมของ core-shell หลักที่ศึกษาในห้องปฏิบัติการวิจัยในปัจจุบันสามารถเข้าถึงได้ถึง 95% แม้ว่าจะอยู่ในระดับสูง แต่ก็ไม่ดีพอสำหรับการใช้งานที่ต้องสูญเสียพลังงานแสงเพียงเล็กน้อยเท่านั้นเป็นความร้อน แท้จริงแล้ว ระบบทำความเย็นเชิงแสง เครื่องยนต์เทอร์โมโฟโตโวลตาอิก และการจัดเก็บพลังงานความร้อนในช่องแสงล้วนต้องการ PLQY มากกว่า 99% โดยมีการสูญเสียที่ไม่รุนแรงเพียงเล็กน้อย
ทีมของ Alivisatos กล่าวว่าขณะนี้ประสบความสำเร็จในการบรรลุ PLQYs ดังกล่าวโดยการปลูก CdS แบบ monoloyer 4- ถึง 11 ตัวรอบแกน CdSe โดยใช้เทคนิคเวอร์ชันดัดแปลงที่รายงานในปี 2013ซึ่งผลิตวัสดุที่มีกับดักพื้นผิวเพียงเล็กน้อยในขณะที่ยังคงรักษา ประสิทธิภาพการแผ่รังสีสูง
ค่าควอนตัมธรณีประตูความร้อน
นักวิจัยต้องเอาชนะปัญหาก่อนแม้ว่าจะวัดประสิทธิภาพการเรืองแสงของแสงของวัสดุของพวกเขา: เทคนิคที่มีอยู่ไม่มีความแม่นยำที่จำเป็นในการวัด PLQYs ที่สูงมาก และมักประสบกับความไม่แน่นอนอย่างน้อย 2 ถึง 5% เพื่อเอาชนะความขาดแคลนนี้ พวกเขาได้พัฒนาการวัด PLQY ที่ไม่ต้องอาศัยการวัดโฟตอนฟลักซ์ แต่กลับใช้การหาปริมาณของแสงในกระบวนการที่คล้ายคลึงกับผลโฟโตอิเล็กทริกแทน
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>slottosod.com
