열 팽창 계수의 정확한 측정은 2D 재료의 기계적 및 전자적 특성을 이해하고 이러한 재료를 기반으로 한 장치 설계에 필수적입니다. 두께가 몇 개 밖에되지 않은 2D 재료는 고강도, 유연성 및 전기 전도성과 같은 고유 한 특성으로 인해 상당한 관심을 끌었습니다. 그러나, 2D 재료의 열 팽창은 작은 크기와 낮은 열전도율로 인해 측정하기가 어렵습니다.
새로운 나노-라만 열 탄성 분광법 기술은 2D 재료의 작은 영역을 가열하고 라만 스펙트럼의 결과 이동을 측정함으로써 집중된 레이저 빔을 사용하여 이러한 과제를 해결합니다. 라만 스펙트럼의 이동은 재료의 열 팽창과 직접 관련이 있습니다. 이 기술은 나노 미터 두께가 몇 개 밖에되지 않는 재료의 경우에도 정밀도가 높은 2D 재료의 열 팽창 계수를 정확하게 측정 할 수 있습니다.
연구원들은 탄소 기반 2D 재료 인 단일 층 그래 핀의 열 팽창 계수를 측정함으로써 새로운 기술을 시연했다. 그래 핀의 측정 된 열 팽창 계수는 이론적 예측 및 이전 실험 결과와 탁월한 일치합니다. 이것은 새로운 기술의 정확성과 신뢰성을 보여줍니다.
나노-라만 열 탄성 분광법 기술은 전이 금속 디칼 코게 나이드, 육각형 질화물 및 포스 포렌을 포함한 광범위한 2D 물질에 사용될 가능성이있다. 이 기술을 통해 연구자들은 이러한 특성을 사용하는 2D 재료 및 설계 장치의 열 특성을 더 잘 이해할 수 있습니다.