石墨烯的热学性质：基础与应用
材料科学
2013-01-29 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
石墨烯是一种二维材料，其面内与面外方向的热流各向异性超过100倍。面内高热导率源于碳原子间的共价sp2键合，而面外热流则受限于微弱的范德华耦合。本文综述了石墨烯的热学性质，包括其比热容和热导率（从扩散极限到弹道极限），以及衬底、缺陷和其他原子修饰的影响。我们还重点介绍了石墨烯热学性质发挥作用的实际应用。例如，在一定的沟道长度内，石墨烯晶体管和互连线受益于其面内高热导率。然而，与衬底之间较弱的热耦合意味着界面和接触仍然是显著的散热瓶颈。石墨烯或石墨烯复合材料中的热流还可通过多种方式调节，包括由衬底、边缘或界面引起的声子散射。归根结底，石墨烯独特的热学性质源于其二维本质，为热流物理的新发现提供了丰富的研究平台，并有望催生新型热管理应用。
引用
@article{arxiv.1301.6181,
title = {Thermal properties of graphene: Fundamentals and applications},
author = {Eric Pop and Vikas Varshney and Ajit K. Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.6181},
year = {2013}
}