Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Nowe badania nad właściwościami elektrycznymi i termicznymi nanomateriałów

Aktualne i przyszłe technologie oparte na materiałach i urządzeniach nanoskalowych mają ogromny potencjał w zakresie zmniejszenia zużycia energii i usprawnienia odprowadzania ciepła. Modelowanie ab initio pomaga lepiej zrozumieć zachowania materiałów w różnych skalach, a w efekcie umożliwia kontrolowanie właściwości dotyczące transportu elektrycznego i cieplnego w nanoskali.
Nowe badania nad właściwościami elektrycznymi i termicznymi nanomateriałów
W ramach projektu COOL (First-principles engineering of thermal and electrical transport at the nanoscale) naukowcy wykorzystali techniki ab initio oparte na teorii funkcjonału gęstości, aby określić właściwości elektryczne i wibracyjne materiałów nanoskalowych, a także czas relaksacji nośników. Pracowali też nad nową metodą umożliwiającą obliczanie sprzęgania między elektronami i fononami w materiałach o złożonych geometriach oraz w obecności granic faz lub defektów.

Badania były w szczególności ukierunkowane na przenikanie ciepła w materiałach o małych wymiarach, takich jak grafen. Zespół uzyskał cenne informacje na temat niezwykłego przewodzenia ciepła przez grafen, a także siły sprzęgania między elektronami i stopniami swobody sieci. Wyniki tych prac mają istotne znaczenie dla powstania przyszłych urządzeń nanoelektronicznych.

Przeprowadzono też szeroko zakrojone badania dotyczące monitorowania nieuporządkowania strukturalnego w innym dwuwymiarowym materiale, disiarczku molibdenu. Kontrolowanie integralności struktury takich materiałów jest niezbędne do stworzenia niezawodnych i wydajnych urządzeń optoelektronicznych.

W ścisłej współpracy z przemysłem grupa COOL stworzyła materiały termoelektryczne oparte na związkach siarczku oraz dokładnie zbadała ich właściwości transportowe. Pełniejsza wiedza na temat obiecującej klasy materiałów termoelektrycznych może zaowocować powstaniem nowych komercyjnych związków, które będą miały pozytywny wpływ na gospodarkę i środowisko.

Wszystkie rezultaty projektu opublikowano w czasopismach naukowych i prezentowano na najbardziej prestiżowych hiszpańskich konferencjach poświęconych badaniu struktury elektronowej materiałów.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Materiały nanoskalowe, zużycie energii, przenikanie ciepła, transport ładunku elektrycznego
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę