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【24h】

グラフェン同位体ランダム超格子の熱伝導シミュレーション

机译：石墨烯同位素随机超大晶格的热传导仿真

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グラフェンは、炭素原子の六員環構造が平面状に連なった2次元材料である。究極の2次元薄膜構造をしていることから、現在のCMOSプレーナ製造技術との親和性が高いと考えられている。さらに、グラフェン中の電子は10~7cm~2/(V · s)と非常に高い移動度を持つことが実験的に示されており、FETのチャネル材料としての応用にも期待されている。このように非常に優れた電気伝導性を備えていることから様々な応用が期待されるグラフェンであるが、大きな熱起電力（ゼーベック係数）をもつことから、フレキシブル熱電材料としての応用も期待されている。一方で、グラフェンの熱伝導率は非常に高いため、熱電変換効率はそれほど高くないのが現状である。グラフェンの熱電変換効率を向上させるためには、熱伝導率を低減させる必要がある。これまで熱伝導率を低減させる方法はいくつか考案されているが、その中の一つとして同位体~(13)Cを導入する方法がある。グラフェンに~(13)Cを導入することで、グラフェンの優れた電気伝導性は保持したまま、熱伝導率を低減させることが可能である。しかし、同位体は天然比で~(12)こが98.9%、~(13)Cが1.1%であるから、できるだけ少量の~(13)Cによって熱伝導率を下げることが望ましい。そこで本研究では、~(12)Cグラフェンと~(13)Cグラフェンのへテロ界面を実験的に生成できることに着目し、へテロ界面を周期的に並べた超格子構造及び、へテロ界面をランダムに並べたランダム超格子構造における熱伝導率の計算機シミュレーションを行い、少ない~(13)Cで熱伝導率を低減させるための構造を模索した。
机译：石墨烯是二维材料，其中碳原子的六元环结构是在一个平面形状。因为最终的二维薄膜结构制成，它被认为是与当前的CMOS平面制造技术的亲和性是高的。此外，通过实验表明，在石墨烯中的电子具有用10至7cm 2 /（V·S）非常高的迁移率，并且也期待应用于作为FET的沟道材料。由于各种应用预期的，因为非常优异的导电性，该应用程序作为柔性热电材料还预期，因为它是预期对各种应用的石墨烯ING。。在另一方面，由于石墨烯的导热性是非常高的，热电转换效率并不那么高。为了提高石墨烯的热电转换效率，有必要以降低热导率。降低热导率的几种方法迄今已设计出，但有导入同位素〜（13）C作为其中之一的方法。通过引入（13）C到石墨烯，因此能够降低热导率，同时保持石墨烯的优异的导电性。然而，由于同位素是一种天然的比率98.9％，和（13）C为1.1％，理想的是通过（13）℃的少量降低热传导率因此，在本研究中，我们侧重于一个事实，即terro接口可以实验性地生产到C graphaphene的terro接口和（13）C-石墨烯。Hottorilateral表面和异质界面。计算机的热导率的模拟随机超晶格结构随机排列，并搜寻结构用于降低热导率几乎没有到（13）C.

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