2D 材料研究への「革新的なアプローチ」を強調

Feb 21, 2024

2023 年 7 月 18 日

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ランカスター大学著

ランカスター大学の新しい研究は、新しい二次元材料の熱伝導率を調査するための「革新的なアプローチ」を示しています。 この研究は、安価な電気を生成する効率的な廃熱スカベンジャー、新しい小型冷蔵庫、高度な光学センサーやマイクロ波センサーとカメラの開発への道を切り開きます。

この研究は、ナノサイエンスのオレグ・コロソフ教授と博士が主導しました。 学生の Sergio Gonzalez-Munoz は、二次元材料 (2DM) の熱伝導率を直接測定します。 これは、Advanced Materials Interfaces で公開されています。

二次元材料は、より弱いファンデルワールス力によって結合された、ほぼ完全にしっかりと結合した原子シートの積み重ねで構成されています。 典型的な例は、最近発見されたグラフェン、二硫化モリブデン、および広範囲にわたる遷移金属ジカルコゲニドです。 これらは、記録破りの電子的および機械的特性と、熱伝導性を操作する独自の能力で知られています。

特に、2DM の熱伝導率は、新しい高効率熱電素子の開発の鍵となりますが、2DM のナノスケールの薄層の熱伝導率を測定することは事実上不可能です。

研究者らは、二次元材料の面内方向と面横断方向の両方の熱伝導率を直接測定できる新しい走査型熱顕微鏡アプローチを開発することで、この課題を解決しました。 両方の平面は、材料の原子構造により大きく異なります。

コロソフ教授は、「この研究は、私たち研究者が以前の論文で説明した、二次元材料の多層構造の記録破りの熱電性能の起源を説明します。私たちはそのような測定を可能にし、これを潜在的に非常に高い熱電性能の例で実証しました」と述べた。 2DM 熱電セレン化インジウム (InSe) を実行します。」

同氏は、この研究は将来の技術開発に影響を与えると述べた。

詳しくは： Sergio Gonzalez-Munoz 他、断面走査型熱顕微鏡による γ-InSe ナノ層の異方性熱輸送の直接測定 (Adv. Mater. Interfaces 17/2023)、Advanced Materials Interfaces (2023)。 DOI: 10.1002/admi.202370056

ランカスター大学提供