拉伸诱导的三维石墨烯基体泡沫电导传输性质的可调性
材料科学
2024-11-27 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
三维石墨烯基体泡沫（GFs）具有快速的电子传输和优异的多向灵活性，这在可拉伸电子器件领域至关重要。我们观察到预拉伸会诱导GFs电阻随温度变化的调制，随着预拉伸应变水平的增加，GFs样品的电阻温度依赖性会发生变化，甚至可能出现从负依赖转为正依赖的显著转变。我们通过提出一种新的导电网络模型来解释这一现象，该模型将GF结构表示为相互连接的石墨烯岛屿及岛屿/岛屿导电耦合点，并包含三种导电机制：热激活导电、声子受限导电和涨落诱导隧穿导电。通过拟合辅助分析，我们发现GFs样品电阻随温度变化主要取决于石墨烯岛屿及岛屿/岛屿导电耦合点的离散数量，以及来自每种导电机制的电阻。随着预拉伸应变水平的增加，这些因素会因导电网络的改变、局部应变引起的声子硬化以及局部应变引起的传输间隙调制而发生变化，所有这些都源于预拉伸。我们的结果为优化基于GFs的可拉伸电子器件提供了有价值的见识，例如通过结构修改实现性能提升。
引用
@article{arxiv.2408.03031,
title = {Stretch-induced tunability of electrical transport properties of three-dimensional graphene-based foam structures},
author = {Shu-Ting Guo and Fangxin Zou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.03031},
year = {2024}
}