Рисунок 1. Зависимость частоты от волнового вектора изгиб (b), продольные (LA), поперечные (TA) и торсионные колебаний (t). Для изгиба, продольных и поперечных колебаний представлены только первая и вторая ветвь (j = 0, 1). Справа представлена плотность состояний для всех мод колебаний вместе взятых.
Рисунок 2. Зависимости теплопроводности от ширины ленты в аналитическом виде: для достаточно узких лент (w ~ десятков нм), для достаточно широких (w ~ единиц и десятков микрон) и для бесконечной «ленты».
Рисунок 3. Теплопроводность в баллистическом режиме на единицу поперечного сечения в зависимости от температуры.
Рисунок 4. Рассчитанное значение теплопроводности в зависимости от длины графеновой ленты при комнатной температуры.
На сегодняшний день графен
рассматривается как один из основных материалов для будущей эры
наноэлектроники. Однако для того, чтобы создать действительно эффективные
процессоры и контроллеры нового поколения, необходимо, кроме всего прочего,
знать и теплопроводные свойства нано- и микролент графена, на основе которых и
планируется конструировать указанные выше устройства, а также высокоэффективные
системы охлаждения. В нескольких более ранних экспериментальных работах (тут и тут) была показана высокая теплопроводность
графеновых лент – 3000-5000 Вт/м*К, что как минимум на порядок выше, чем у
используемых в настоящее время материалов.
Авторы работы, опубликованной в
журнале NanoLetters, предложили объяснение аномально высокой теплопроводности
графена на основе модели оболочек. В графеновой ленте существует несколько
видов колебаний: изгиб, продольные, поперечные и торсионные. Соответственно,
при различных параметрах ширины и длины ленты, а также температуры эти
колебания будут проявлять себя в той или иной степени, определяя
теплопроводность самой ленты. На основании проведённых расчётов была построена
зависимость, представленная на Рисунке 1, частоты от волнового вектора соответствующих
колебаний. Затем были рассчитаны теплопроводности в зависимости от ширины ленты
(Рисунок 2), от температуры (Рисунок 3) и от длины ленты (Рисунок 4).
Учёные считают, что данная модель
наиболее полно описывает теплопроводность и одним из немногих варьируемых
параметров в ней является средняя длина свободного пробега фонона. Также стоит отметить,
что согласно приведённым подсчётам, данная модель даёт для графеновой ленты
длиной 10 и шириной 5 микрон значение теплопроводности 3960 Вт/м*К, что
является, как раз, серединой указанного выше и полученного в экспериментальных
условиях промежутка значений теплопроводности.
3000-5000 Вт/м*К, что как минимум на порядок выше, чем у используемых в настоящее время материалов.-
Евгений Алексеевич, а какие современные графеновидные материалы использовались для сравнения?
Если кто-то хочет сам померить теплопроводность или ещё какие-то характеристики графена, пишите по inrir@inbox.ru, можем дать образцы.
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
