Isotope effect on the thermal expansion coefficient of atomically thin boron nitride

材料科学 热膨胀 氮化硼 范德瓦尔斯力 拉曼光谱 技术 单层 薄膜 密度泛函理论 分析化学(期刊) 复合材料 凝聚态物理 纳米技术 计算化学 化学 光学 物理 色谱法 电离层 分子 有机化学 天文
作者
Qiran Cai,Eli Janzen,James H. Edgar,Wei Gan,Shunying Zhang,Elton J. G. Santos,Lu Hua Li
出处
期刊:2D materials [IOP Publishing]
卷期号:8 (3): 034006-034006 被引量:8
标识
DOI:10.1088/2053-1583/ac0730
摘要

Atomically thin monoisotopic boron nitride (BN) which is electrically insulating and has a high thermal conductivity could be utilized as fillers in electronic packaging materials for thermal dissipation in integrated and miniaturized modern devices.Thermal expansion mismatch in electronic packaging could cause strain and ultimately device failure, so it is valuable to measure and understand the thermal expansion coefficient (TEC) of atomically thin isotopically pure BN.In this work, we studied the TECs of mono-, bi-, and tri-layer isotope-purified BN using Raman spectroscopy and density functional theory (DFT) calculations including van der Waals dispersion forces.Monolayer (1L) 10 BN had a slightly larger experimental TEC than 1L 11 BN at close to room temperature: (-5.1±0.8)×10 - /K and (-4.6±0.8)×10 - /K, respectively.The negative TECs up to 700K were attributed to the competition between the in-plane stretching vibration modes and out-of-plane bending modes in BN; the lighter isotope leads to a larger absolute TEC due to higher amplitude of its out-of-plane bending modes.The absolute TECs of isotopic BN decreased with increased atomic thickness, which indicates strengthening of the out-of-plane bending rigidity.The deep understanding of the isotope effect on the TEC of two-dimensional materials also opens a promising pathway to minimize TEC mismatch in two-dimensional van der Waals heterostructures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
希伊翁发布了新的文献求助30
刚刚
是否发布了新的文献求助10
1秒前
Znn完成签到,获得积分10
3秒前
周坚强完成签到,获得积分10
3秒前
村上春树的摩的完成签到 ,获得积分10
3秒前
paopao发布了新的文献求助10
4秒前
情怀应助yi采纳,获得10
5秒前
大力沛萍发布了新的文献求助10
5秒前
zypazyp发布了新的文献求助10
5秒前
畅快怀寒完成签到 ,获得积分10
9秒前
是否完成签到,获得积分10
9秒前
Owen应助111采纳,获得10
11秒前
WJ发布了新的文献求助10
14秒前
paopao完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
贤惠的老黑完成签到 ,获得积分10
17秒前
20秒前
SciGPT应助希伊翁采纳,获得10
21秒前
9202211125完成签到,获得积分10
21秒前
安娜发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
zhangzhenwen1204完成签到 ,获得积分10
23秒前
英姑应助阿哲采纳,获得10
25秒前
酸奶烤着吃应助峰宝宝采纳,获得10
28秒前
Felix发布了新的文献求助10
29秒前
搜集达人应助zhaimen采纳,获得10
29秒前
30秒前
33秒前
小蘑菇应助Jolleyhaha采纳,获得10
34秒前
putao完成签到,获得积分10
34秒前
Long发布了新的文献求助10
35秒前
35秒前
36秒前
36秒前
fawr完成签到 ,获得积分10
37秒前
xiongqi完成签到 ,获得积分10
37秒前
38秒前
Jeamren完成签到,获得积分10
39秒前
39秒前
mingming完成签到,获得积分20
40秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Essentials of Performance Analysis in Sport 500
Measure Mean Linear Intercept 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3730516
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3275135
关于积分的说明 9991313
捐赠科研通 2990742
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1641233
邀请新用户注册赠送积分活动 779636
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 748331