ការស្រាវជ្រាវថ្មីបង្ហាញពីខ្សែភាពយន្តក្រាហ្វីតកាន់តែប្រសើរ

ក្រាហ្វីតដែលមានគុណភាពខ្ពស់មានកម្លាំងមេកានិចល្អឥតខ្ចោះ ស្ថេរភាពកម្ដៅ ភាពបត់បែនខ្ពស់ និងចរន្តកម្ដៅ និងអគ្គិសនីក្នុងប្លង់ខ្ពស់ខ្លាំង ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈទំនើបសំខាន់បំផុតមួយសម្រាប់កម្មវិធីជាច្រើនដូចជា ចរន្តពន្លឺកម្ដៅដែលប្រើជាថ្មក្នុងទូរស័ព្ទ។ ឧទាហរណ៍ ក្រាហ្វីតប្រភេទពិសេសមួយប្រភេទ គឺក្រាហ្វីតពីរ៉ូលីទិកដែលមានលំដាប់ខ្ពស់ (HOPG) គឺជាសម្ភារៈមួយក្នុងចំណោមសម្ភារៈដែលប្រើជាទូទៅបំផុតនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ សម្ភារៈ។ លក្ខណៈសម្បត្តិដ៏ល្អឥតខ្ចោះទាំងនេះគឺដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់នៃក្រាហ្វីត ដែលចំណងកូវ៉ាឡង់ខ្លាំងរវាងអាតូមកាបូននៅក្នុងស្រទាប់ក្រាហ្វីនរួមចំណែកដល់លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច ចរន្តកម្ដៅ និងអគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ខណៈពេលដែលអន្តរកម្មតិចតួចណាស់រវាងស្រទាប់ក្រាហ្វីន។ សកម្មភាពនេះបណ្តាលឱ្យមានភាពបត់បែនខ្ពស់។ ក្រាហ្វីត។ ទោះបីជាក្រាហ្វីតត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិអស់រយៈពេលជាង 1000 ឆ្នាំមកហើយ ហើយការសំយោគសិប្បនិម្មិតរបស់វាត្រូវបានសិក្សាអស់រយៈពេលជាង 100 ឆ្នាំមកហើយក៏ដោយ គុណភាពនៃគំរូក្រាហ្វីត ទាំងធម្មជាតិ និងសំយោគ គឺនៅឆ្ងាយពីឧត្តមគតិ។ ឧទាហរណ៍ ទំហំនៃដែនក្រាហ្វីតគ្រីស្តាល់តែមួយធំបំផុតនៅក្នុងសម្ភារៈក្រាហ្វីតជាធម្មតាតិចជាង 1 មីលីម៉ែត្រ ដែលផ្ទុយស្រឡះពីទំហំនៃគ្រីស្តាល់ជាច្រើនដូចជាគ្រីស្តាល់តែមួយរ៉ែថ្មខៀវ និងគ្រីស្តាល់តែមួយស៊ីលីកុន។ ទំហំអាចឈានដល់មាត្រដ្ឋានម៉ែត្រ។ ទំហំតូចបំផុតនៃក្រាហ្វីតគ្រីស្តាល់តែមួយគឺដោយសារតែអន្តរកម្មខ្សោយរវាងស្រទាប់ក្រាហ្វីត ហើយភាពរាបស្មើនៃស្រទាប់ក្រាហ្វីនពិបាករក្សាក្នុងអំឡុងពេលលូតលាស់ ដូច្នេះក្រាហ្វីតងាយនឹងបំបែកទៅជាព្រំដែនគ្រាប់គ្រីស្តាល់តែមួយជាច្រើនដោយភាពមិនប្រក្រតី។ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាសំខាន់នេះ សាស្ត្រាចារ្យកិត្តិយសនៃវិទ្យាស្ថានវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាជាតិអ៊ុលសាន (UNIST) និងសហការីរបស់គាត់គឺសាស្ត្រាចារ្យ លីវ កៃហួយ សាស្ត្រាចារ្យ វ៉ាង អេង មកពីសាកលវិទ្យាល័យប៉េកាំង និងអ្នកដទៃទៀតបានស្នើយុទ្ធសាស្ត្រសម្រាប់សំយោគគ្រីស្តាល់ក្រាហ្វីតតែមួយតាមលំដាប់លំដោយស្តើងៗ រហូតដល់មាត្រដ្ឋានអ៊ីញ។ វិធីសាស្ត្ររបស់ពួកគេប្រើបន្ទះនីកែលគ្រីស្តាល់តែមួយជាស្រទាប់ខាងក្រោម ហើយអាតូមកាបូនត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ពីខាងក្រោយបន្ទះនីកែលតាមរយៈ "ដំណើរការរំលាយ-សាយភាយ-ដាក់អ៊ីសូថឺមល"។ ជំនួសឱ្យការប្រើប្រភពក្រដាសកាតុងធ្វើកេសឧស្ម័ន ពួកគេបានជ្រើសរើសសម្ភារៈកាបូនរឹងដើម្បីសម្រួលដល់ការលូតលាស់ក្រាហ្វីត។ យុទ្ធសាស្ត្រថ្មីនេះធ្វើឱ្យវាអាចផលិតខ្សែភាពយន្តក្រាហ្វីតគ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានកម្រាស់ប្រហែល 1 អ៊ីញ និង 35 មីក្រូន ឬស្រទាប់ក្រាហ្វីនច្រើនជាង 100,000 ក្នុងរយៈពេលពីរបីថ្ងៃ។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងគំរូក្រាហ្វីតដែលមានទាំងអស់ ក្រាហ្វីតគ្រីស្តាល់តែមួយមានចរន្តកំដៅ ~2880 W m-1K-1 ដែលជាមាតិកាមិនសំខាន់នៃភាពមិនបរិសុទ្ធ និងចម្ងាយអប្បបរមារវាងស្រទាប់។ (1) ការសំយោគដោយជោគជ័យនៃខ្សែភាពយន្តនីកែលគ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានទំហំធំជាស្រទាប់ខាងក្រោមរាបស្មើខ្លាំងជៀសវាងការធ្វើឱ្យក្រាហ្វីតសំយោគមិនប្រក្រតី។ (2) ស្រទាប់ក្រាហ្វីនចំនួន 100,000 ត្រូវបានដាំដុះដោយអ៊ីសូឡង់កម្ដៅក្នុងរយៈពេលប្រហែល 100 ម៉ោង ដូច្នេះស្រទាប់ក្រាហ្វីននីមួយៗត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងបរិយាកាសគីមី និងសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា ដែលធានាបាននូវគុណភាពឯកសណ្ឋាននៃក្រាហ្វីត។ (3) ការផ្គត់ផ្គង់កាបូនជាបន្តបន្ទាប់តាមរយៈផ្នែកខាងក្រោយនៃសន្លឹកនីកែលអនុញ្ញាតឱ្យស្រទាប់ក្រាហ្វីនលូតលាស់ជាបន្តបន្ទាប់ក្នុងអត្រាខ្ពស់ខ្លាំង ប្រហែលមួយស្រទាប់រៀងរាល់ប្រាំវិនាទីម្តង។