اندازه گیری هدایت گرمایی گرافن برای اولین بار
محققان فرانسوي توانستند براي اولين بار هدايت گرمايي گرافن را با استفاده از يک روش غير تماسي اندازهگيري کنند. مقدار بالاي هدايت گرمايي اندازهگيريشده، ثابت ميکند که گرافن يک هادي گرمايي بسيار خوب و بهتر از مواد مرسومي است که امروزه در تجهيزات الکترونيکي به کار ميروند.
بسياري از دانشمندان معتقدند که گرافن بهواسطهي خواص مکانيکي و الکترونيکي بينظير خود ميتواند جايگزين مناسبي براي سيليکون در قطعات الکترونيکي باشد، همچنان که ابعاد قطعات الکترونيکي کوچکتر ميشود، گرم شدن موضعي در آنها نيز مهمتر ميشود و مواد با هدايت گرمايي بالاتر ميتوانند گرماي اضافي را بهطور موثرتري دور کنند.
محققان آزمايشگاه ملي Champs Magnétiques Intense در گرنوبل فرانسه به کمک همکارانشان در انگلستان و جمهوري چک، اندازهگيريهايي را روي غشايي از گرافن دايرهايشکل انجام دادند. اين غشا بر روي يک صفحهي فلزي که بهعنوان يک انبارهي حرارتي عمل ميکند، قرار داده شده بود. آنها ابتدا يک پرتوي ليزري به نمونه تاباندند، سپس گرماي موضعي را در نقطهي برخورد ليزر با گرافن اندازه گرفتند.
تست پراش رامان
هنگامي که نور ليزر به جسمي تابيده ميشود، بخشي از انرژي ورودي در اثر انعکاس سطح برگشت داده ميشود. بخشي از آن عبور کرده و باقيمانده آن بهوسيلهي ماده جذب ميشود. دانشمندان سعي کردند که مقدار انرژي جذبشده را که عامل گرم شدن موضعي است، اندازه بگيرند. طيفهاي پراکندگي رامان از فوتونهاي نشري يا جذبشده ناشي ميشوند و از نسبت اين دو طيف براي تعيين کل فوتونها و در نهايت گرماي شبکه استفاده ميشود.
در انتهاي اين آزمايش آنها هدايت گرمايي 630W/mK را براي گرافن اندازهگيري کردند. اين مقدار خيلي بيشتر از هدايت گرمايي مس(250W/mK) و همچنين سيليکون (150W/mK) است.
پژوهشگران هماکنون در حال استفاده از اين غشاي گرافني براي مطالعات نوري- مغناطيسي هستند. ميدانهاي مغناطيسي بالا ابزار قدرتمندي براي مطالعهي برهمکنشهاي الکترون- الکترون و الکترون- فوتون هستند و آنها قصد دارند تا با روشهاي نوري به اطلاعات بيشتري درباره ي اين برهمکنشها دست يابند. اين کار در مجلهي ACS Nano منتشر شدهاست.
محققان فرانسوي توانستند براي اولين بار هدايت گرمايي گرافن را با استفاده از يک روش غير تماسي اندازهگيري کنند. مقدار بالاي هدايت گرمايي اندازهگيريشده، ثابت ميکند که گرافن يک هادي گرمايي بسيار خوب و بهتر از مواد مرسومي است که امروزه در تجهيزات الکترونيکي به کار ميروند.
بسياري از دانشمندان معتقدند که گرافن بهواسطهي خواص مکانيکي و الکترونيکي بينظير خود ميتواند جايگزين مناسبي براي سيليکون در قطعات الکترونيکي باشد، همچنان که ابعاد قطعات الکترونيکي کوچکتر ميشود، گرم شدن موضعي در آنها نيز مهمتر ميشود و مواد با هدايت گرمايي بالاتر ميتوانند گرماي اضافي را بهطور موثرتري دور کنند.
محققان آزمايشگاه ملي Champs Magnétiques Intense در گرنوبل فرانسه به کمک همکارانشان در انگلستان و جمهوري چک، اندازهگيريهايي را روي غشايي از گرافن دايرهايشکل انجام دادند. اين غشا بر روي يک صفحهي فلزي که بهعنوان يک انبارهي حرارتي عمل ميکند، قرار داده شده بود. آنها ابتدا يک پرتوي ليزري به نمونه تاباندند، سپس گرماي موضعي را در نقطهي برخورد ليزر با گرافن اندازه گرفتند.
تست پراش رامان
هنگامي که نور ليزر به جسمي تابيده ميشود، بخشي از انرژي ورودي در اثر انعکاس سطح برگشت داده ميشود. بخشي از آن عبور کرده و باقيمانده آن بهوسيلهي ماده جذب ميشود. دانشمندان سعي کردند که مقدار انرژي جذبشده را که عامل گرم شدن موضعي است، اندازه بگيرند. طيفهاي پراکندگي رامان از فوتونهاي نشري يا جذبشده ناشي ميشوند و از نسبت اين دو طيف براي تعيين کل فوتونها و در نهايت گرماي شبکه استفاده ميشود.
در انتهاي اين آزمايش آنها هدايت گرمايي 630W/mK را براي گرافن اندازهگيري کردند. اين مقدار خيلي بيشتر از هدايت گرمايي مس(250W/mK) و همچنين سيليکون (150W/mK) است.
پژوهشگران هماکنون در حال استفاده از اين غشاي گرافني براي مطالعات نوري- مغناطيسي هستند. ميدانهاي مغناطيسي بالا ابزار قدرتمندي براي مطالعهي برهمکنشهاي الکترون- الکترون و الکترون- فوتون هستند و آنها قصد دارند تا با روشهاي نوري به اطلاعات بيشتري درباره ي اين برهمکنشها دست يابند. اين کار در مجلهي ACS Nano منتشر شدهاست.