發(fā)布時間：2021-08-26 09:53

　　石墨烯由于其獨特的電子和力學(xué)性能,以及超高的熱導(dǎo)率,在電子器件領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。而硼作為碳元素在元素周期表中的“鄰居”,在很久之前就受到了研究者們的廣泛關(guān)注。很多理論研究表明硼也存在單原子厚度的二維結(jié)構(gòu),但是由于硼元素的缺電子性,使得在實驗中很難制備出單層硼二維材料。最近,研究人員終于在銀的（111）面上成功制備出了單層硼二維材料——硼烯（borophene）。隨后,越來越多的研究者通過實驗和理論的方法對硼烯進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)這種新型二維材料擁有很多優(yōu)秀的性質(zhì)。然而,硼元素和碳元素的原子質(zhì)量相差無幾,硼烯的結(jié)構(gòu)和石墨烯的結(jié)構(gòu)也非常相似,那么硼烯的熱輸運性質(zhì)和石墨烯相比又會如何呢?本文結(jié)合第一性原理和非平衡格林函數(shù)研究了硼烯的熱輸運性質(zhì),為尋找新型導(dǎo)熱材料提供了理論依據(jù)。本文的主要結(jié)論如下:第一,我們研究了（?）₆型氫化硼烯（borophane）的熱輸運性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)borophane在室溫下沿扶手椅方向的量子熱導(dǎo)大于石墨烯,并且存在一個維度交叉現(xiàn)象,在低頻聲子存在二維傳輸,高頻聲子(950¹450cm^-1)為一維傳輸... 

【文章來源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

微集成電路中的功率密度的發(fā)展

圖 1.1 微集成電路中的功率密度的發(fā)展來的集成電子器件當(dāng)中，不僅需要尋找高熱導(dǎo)的輔助散熱材料子器件的同時優(yōu)先考慮器件的熱輸運性質(zhì)，這樣才能使電子器。研究地位納米體系的熱輸運性質(zhì)對未來集成電路和納米電子要的。隔熱問題在超大型發(fā)動機(jī)和高速機(jī)車上愈發(fā)明顯，也引起了人們，在高速飛行的飛機(jī)的發(fā)動機(jī)表面，有一種熱屏障涂層，這種涂率的凝膠材料構(gòu)成，該涂層能夠隔絕金屬部件和高溫氣流，使環(huán)境中也能穩(wěn)定的運行，從而增加了飛機(jī)發(fā)動機(jī)的工作效率。中，這種涂層由于長期處于高溫環(huán)境當(dāng)中，會過早的失效。因種低熱導(dǎo)率的材料，不僅具有很好的隔熱效果，還能穩(wěn)定的保

4圖 1.3 理論預(yù)測的硼二維結(jié)構(gòu)2015 年底，美國紐約州立大學(xué)的 Oganov、西北大學(xué)的 Hersam 以及阿貢國驗室的Guisinger帶領(lǐng)的實驗團(tuán)隊在銀的(111)面上成功制備出了硼二維材料—烯(borophene)[25]。如圖 1.4 所示，這種硼二維材料中的硼原子呈蜂窩狀排列，與石墨烯不同的是，在六角形結(jié)構(gòu)的中心還有一個硼原子，并且這種材料不是面的，在垂直方向有一個褶皺，通過 DFT 理論計算，發(fā)現(xiàn)了該種硼二維材料屬性，并且在 armchair 和 zigzag 方向上具有很高的各項異性，在力學(xué)性質(zhì)方面種材料擁有超過石墨烯的楊氏模量，且擁有負(fù)的泊松比。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]The rare two-dimensional materials with Dirac cones[J]. Jinying Wang,Shibin Deng,Zhongfan Liu,Zhirong Liu.  National Science Review. 2015(01)



本文編號：3364024