【摘要】：受到石墨烯的成功制備及其優(yōu)異性質(zhì)的影響,新型二維材料的探索和研究成為近年來的研究熱點,比如六角氮化硼、硅烯、黑磷以及過渡金屬硫化物等,這些材料同樣也展現(xiàn)出了優(yōu)良的性質(zhì)以及廣闊的應用前景,比如在場效應管、光電器件以及清潔能源等領域。另一方面,隨著電子元器件的不斷小型化,器件中熱耗散問題成為制約其性能的關(guān)鍵問題,特別是在微納米尺度器件中,這使得對二維材料熱傳導性質(zhì)的研究顯得尤為重要。針對幾種典型的二維材料,總結(jié)了熱傳導研究領域在理論計算以及實驗測量方面的最新進展。這些二維材料由于其多樣的結(jié)構(gòu)特性和成鍵方式展現(xiàn)出各異的熱傳導性質(zhì),可從石墨烯中的高熱導率(2500~5000 Wm~(-1)K~(-1))跨度到黑磷中較低的熱導率(9~30 Wm~(-1)K~(-1))。此外,還特別分析了在二維材料中出現(xiàn)的一些獨特物理現(xiàn)象,比如尺寸效應、摻雜和表面吸附效應以及基底效應等。最后,對二維材料的一些功能化應用研究進行了概括。
[Abstract]:Due to the successful preparation of graphene and its excellent properties, the exploration and research of new two-dimensional materials has become a hot research topic in recent years, such as hexagonal boron nitride, silicene, black phosphorus and transition metal sulfides, etc. These materials also exhibit excellent properties and broad application prospects, such as field effect transistors, optoelectronic devices and clean energy. On the other hand, with the continuous miniaturization of electronic components, the problem of thermal dissipation has become a key problem restricting its performance, especially in micro-nano-scale devices, which makes the study of the thermal conductivity of two-dimensional materials particularly important. Recent advances in theoretical calculation and experimental measurement in the field of heat conduction are summarized for several typical two-dimensional materials. These two-dimensional materials exhibit different heat conduction properties due to their diverse structural properties and bonding patterns. From high thermal conductivity in graphene (2500 Wm~ (-1) K ~ (-1) to lower thermal conductivity (9 ~ 30 Wm~ (-1) K ~ (-1).) in black phosphorus. In addition, some unique physical phenomena in two-dimensional materials, such as size effect, doping and surface adsorption effect and substrate effect, are also analyzed. Finally, some functional applications of two-dimensional materials are summarized.
【作者單位】： 同濟大學物理科學與工程學院聲子學與熱能科學中心高等研究院;同濟大學中歐納米聲子學聯(lián)合實驗室;上海市特殊人工微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51506153,11334007)
【分類號】：TB30

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