研究目的
研究黑磷（BP）薄片之间以及BP与石墨烯之间的近场辐射热传递，以开发基于BP的纳米器件的冷却策略。
研究成果
通过分别优化电子掺杂和化学势，可以显著增强黑磷片层之间以及黑磷与石墨烯之间的热传递。这为基于黑磷的纳米器件提供了一种可行的冷却策略。
研究不足
该研究是理论性的，实际实施中可能面临精确控制电子掺杂和化学势的挑战。
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黑磷与石墨烯片之间的近场辐射热传递
DOI：10.1088/2053-1591/aaed94
期刊：Materials Research Express
出版年份：2018
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
黑磷（BP）的低热导率使得基于黑磷的电子或光电器件难以散热，因此亟需为黑磷基纳米器件开发有效的冷却策略。我们通过理论研究了黑磷片层之间以及黑磷与石墨烯之间的近场辐射热传递。研究发现，黑磷片层间的热传递由其电子掺杂水平决定——不同方向的等离子体激元在不同电子掺杂条件下主导热传递过程。当电子掺杂处于最优值时，黑磷片层间的热传递显著增强。而黑磷与石墨烯间的热传递则同时取决于黑磷的电子掺杂和石墨烯的化学势。通过调控石墨烯的化学势，可实现石墨烯等离子体激元与黑磷等离子体激元的强耦合，从而大幅增强两者间的热传递。本研究成果不仅对控制黑磷基结构间的热传递具有重要意义，也为开发黑磷基纳米器件的冷却策略提供了重要参考。
作者：
Xiao-Jie Yi，Xiao-Juan Hong，Khurram Shehzad，Tong-Biao Wang，Xu-Ming Xu，Qing-Hua Liao，Tian-Bao Yu，Nian-Hua Liu
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