當(dāng)石墨烯遭遇熱波

【據(jù)美國sciencedaily網(wǎng)站2015年3月6日報道】法國巴黎綜合理工學(xué)院（EPFL）對石墨烯和其它二維材料中熱耗散基本機(jī)制做了新的闡述：熱可以跨越很長的距離作為波擴(kuò)散（就像聲波在空氣中那樣）。在最小化電子元器件過程中面臨的重大挑戰(zhàn)是器件越小或越快，冷卻挑戰(zhàn)就越大。改善冷卻的解決方案是采用極高熱導(dǎo)率材料（如石墨烯）以迅速耗散熱從而冷卻電路。一般情況下，熱通過原子振動（稱“聲子”）在材料中擴(kuò)散。當(dāng)熱穿越三維材料擴(kuò)散時，這些聲子保持彼此碰撞、合并或破裂，沿途所有這些過程都能限制熱導(dǎo)率。只有極端條件【溫度接近絕對零度（-200攝氏度或更低）】下才有可能觀察到準(zhǔn)-無衰減熱傳遞。EPFL的模擬（基于物理學(xué)假設(shè)）從原子水平證實，薄片型材料的行為（即使在室溫下）與極低溫下的三維材料相同，極少衰減地傳熱（準(zhǔn)-無衰減傳播，稱“第二波”的像波一樣的散射現(xiàn)象——量子化熱的波），所有聲子整齊劃一地一起行進(jìn)很長的距離。由波描述的熱輸運(yùn)不僅存在于石墨烯中也存在于其它還沒有研究的材料中。這為運(yùn)用某些新穎二維材料性質(zhì)開發(fā)未來電子元器件設(shè)計（無論納米尺度冷卻電路還是替換未來電子元件中的硅）的工程師提供了極有價值的工具。（戴海燕提供）