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研究透視：石墨-熱整流 | Nature

來源：今日新材料|

發表時間：2024-10-31

點擊：5389

特斯拉閥Tesla valve有利于微流控系統中流體流動的整流，并啟發研究人員參照液態背景下的流體整流機制，設計現代固態電子和熱整流器。

相比于微流體通道中的流體整流，微固體通道中的熱聲子整流，由于聲子之間動量守恒碰撞的缺少，以及類液體聲子流的不頻繁出現，從而而表現出了更高的復雜性。最近，在石墨材料中，聲子流體動力學研究，為實現熱整流開辟了新的途徑。
今日，日本東京大學（The University of Tokyo）Xin Huang，Masahiro Nomura等，在Nature上發文，報道了一種聲子流體動力學方法，實現了同位素富集石墨晶體中，熱傳導的整流。
在90nm厚的石墨中，設計了微米級的特斯拉閥，并在45K溫度時，觀察到了15.2%熱導率差異。
這一工作標志著，在微納米級電子器件中，利用集體聲子行為，實現了熱管理的重要一步，有助于固體中的熱整流研究。

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A graphite thermal Tesla valve driven by hydrodynamic phonon transport .
流體動力學聲子輸運驅動的石墨熱特斯拉閥。

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圖1: 石墨特斯拉閥和熱特性。


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圖2: 聲子特斯拉閥的蒙特卡羅模擬。


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圖3: 石墨特斯拉閥的熱導率。


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圖4: 石墨特斯拉閥中的熱整流。

文獻鏈接
Huang, X., Anufriev, R., Jalabert, L. et al. A graphite thermal Tesla valve driven by hydrodynamic phonon transport . Nature (2024). 
https://doi.org/10.1038/s41586-024-08052-1
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08052-1
本文譯自Nature。

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