2D材料は、電子機器、オプトエレクトロニクス、およびエネルギー貯蔵における独自の特性と潜在的な用途のために、1つの原子厚であり、非常に関心を集めている材料のクラスです。ただし、2D材料の課題の1つは、温度の変化に非常に敏感なことが多く、加熱すると特性が大幅に変化する可能性があることです。
2D材料の熱膨張を正確に測定する能力は、さまざまな温度条件下での動作を理解し、これらの材料を組み込んだデバイスを設計するために重要です。 NISTとメリーランド大学の研究者によって開発された新しい手法は、高精度と空間分解能で2D材料の熱膨張を測定する方法を提供します。
ナノラマン熱拡大顕微鏡は、2D材料サンプルにレーザービームを焦点を合わせ、サンプルが加熱されるときにラマンスペクトルのシフトを測定することにより機能します。ラマンスペクトルのシフトは、材料の膨張に関連しており、熱膨張係数を計算するために使用できます。
研究者は、ナノラマン熱熱拡大顕微鏡を使用して、グラフェン、ジスルフィドモリブデン、タングステンジスルフィドなど、いくつかの2D材料の熱膨張を測定しました。彼らは、これらの材料の熱膨張係数がバルク材料の熱膨張係数よりも有意に高いことを発見しました。これは、2D材料の密度が低く、原子間結合が弱いため、熱膨張の影響を受けやすくなるためです。
NISTとメリーランド大学の研究者によって開発された新しい手法は、2D材料の熱特性を研究するための貴重なツールを提供します。この情報は、さまざまな温度条件下でこれらの材料の動作を理解し、これらの材料を組み込んだデバイスを設計するために重要です。
