ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Исследование теплопроводности в углеродных нанотрубках оптическим методом / 30.10.2008

© А.Елецкий

Источник: ПерсТ

В настоящее время усилия многих лабораторий мира направлены на развитие методов получения углеродных нанотрубок (УНТ) и исследование их физико-химических характеристик с целью установления возможности разработки на их основе новых типов устройств наноэлектроники. Для решения этой задачи необходимо знание механизмов переноса тепла и заряда в УНТ, а также количественных параметров, характеризующих этот перенос.

Имеющиеся в настоящее время данные о коэффициентах теплопроводности и электропроводности УНТ характеризуются разбросом в пределах двух порядков величины, что не позволяет определить предельные характеристики соответствующих наноэлектронных устройств. Столь значительный разброс обусловлен, с одной стороны, неконтролируемым влиянием структурных дефектов УНТ на их транспортные характеристики, а с другой стороны – трудностями измерения коэффициентов переноса объектов, имеющих нанометровые размеры, связанные с необходимостью обеспечения надежного электрического и теплового контакта для каждого из слоев нанотрубки, а также с необходимостью надежного измерения температуры вдоль нанотрубки. Наличие такого вызова стимулирует разработку новых методов измерения транспортных свойств УНТ. Так, недавно группа исследователей из трех американских университетов разработала метод определения локальной температуры вдоль УНТ, основанный на измерении спектров комбинационного рассеяния (КР). Это позволило определить коэффициент теплопроводности и вклад контактов в механизм переноса тепла для однослойной нанотрубки.

Однослойная УНТ диаметром 1,66 нм была выращена методом CVD непосредственно над траншеей шириной 5 мкм, протравленной в Si/SiO2 подложке. Для локального нагрева нанотрубки использовали излучение твердотельного лазера с λ = 532 нм, фокусируемое с помощью специальной оптической системы в пятно диаметром 0,36 мкм. Температуру облучаемого участка УНТ определяли из измерений температурного сдвига G полосы спектра КР, в которых использовался лазер мощностью от 93 мкВт до 1,4 мВт. Согласно измерениям, типичный перепад температуры вдоль нанотрубки составляет около 150 К. Используемый метод измерения не позволяет определить величину коэффициента теплопроводности УНТ, поскольку неизвестна лазерная мощность, поглощаемая нанотрубкой.

Однако данный метод дает возможность определить отношение вкладов нанотрубки и контактов в перенос тепла. Это отношение, измеренное для различных образцов однослойных УНТ, изменяется в весьма широком диапазоне – от 0,02 до 17, что свидетельствует о высокой чувствительности транспортных характеристик УНТ к условиям их синтеза. Далее, результаты измерений указывают на несущественную роль баллистического механизма переноса тепла в исследуемых нанотрубках. Это следует из наличия значительного температурного градиента вдоль УНТ, который возможен только при преобладающем влиянии диффузионного механизма переноса тепла. Данный вывод означает, что средняя длина пробега акустического фонона относительно рассеяния на структурных дефектах много меньше продольного размера нанотрубки (5 мкм).

Источник: ПерсТ

Теги:  нанотрубка УНТ

Другие новости по теме:
10.08.21 - В Сингапуре запустили мощную плавучую солнечную ферму на водохранилище — она не только добывает энергию, но и бережёт воду
10.08.21 - Индиана испытает намагниченный бетон для зарядки электромобилей в движении
22.07.21 - Носимый пластырь вырабатывает электричество из пота
15.07.21 - H2Fly и Deutsche Aircraft анонсировали водородный самолет на 40 мест
10.07.21 - Российские ученые открыли катализатор для получения топлива из воды
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Японские ученые представили метод перемещения предметов звуковыми волнами

  Ученые из Японии представили новый метод манипулирования объектами на расстоянии. Это «звуковая ловушка» - предметы можно перемещать с помощью звуковых волн. Исследователи из То

39
2

Ученые нашли в Антарктиде полностью свободную от микробов почву

  Исследователи обнаружили в окрестностях ледника Шеклтона в Антарктиде почву, в которых полностью отсутствует бактериальная жизнь. Раньше это считалось невозможным. Простейшие организмы счит

37
3

Система предупреждения о землетрясениях Android доказала эффективность на Филиппинах

  В прошлом месяце Google расширила действие встроенной в Android системы оповещения о землетрясениях и добавила в список семь новых стран, в том числе Филиппины. Недавно данная система доказа

33
4

В Китае создан поезд, разгоняющийся до 600 км/ч

  Китайский железнодорожный оператор CRRC обещает предоставить своим клиентам самые быстрые наземные транспортные услуги в мире. Инженеры компании разработали новый поезд на магнитной подушке,

32
5

Физики объяснили фокус с бутылкой

Ученые показали, что дно бутылки с негазированной жидкостью разбивается при ударе ладонью из-за того, что в жидкости возникает кавитация. Свой эксперимент физики описали в работе, выложенной в архиве

32

Анонсы событий