그래핀에 결함이 있으면 열전도율은 왜 떨어지는 건가요?
안녕하세요 하얀도화지113입니다.
만약 그래핀에 결합이 있게 되면, 결함이 없는 것보다 열 전도율이 떨어지게 된다고 하던데...
그 이유는 무엇인가요??
안녕하세요.
그래핀에서의 열전도율 감소는 결함의 존재에 의해 주로 발생합니다. 그래핀의 결함은 원자 구조 내의 불규칙성을 초래하며 이러한 구조적 불규칙성은 열 에너지의 전달 메커니즘에 중대한 영향을 미칩니다. 그래핀의 열전도 메커니즘은 결정 구조 내에서 진동하는 포논(phonon)에 의해 주로 조절됩니다. 포논은 열 에너지를 전달하는 기본 쿼지파티클(quasiparticle)로서, 그래핀의 규칙적인 격자에서는 효율적으로 이동합니다.
결함의 형태는 다양할 수 있으며, 이는 탄소 원자의 결손, 원자의 치환 또는 격자의 왜곡 등을 포함합니다. 이러한 결함들은 포논의 경로를 방해하고 산란을 증가시켜 열전도 과정을 저해합니다. 결함의 존재는 그래핀 내에서 포논 경로의 연속성을 방해하며, 결과적으로 열 저항이 증가하고 전체적인 열전도율이 감소합니다.안녕하세요. 정철 박사입니다.
그래핀이란 물질은 2D물질로 평면에 끊김이 없이 연결되어 있는 물질이라고 보시면 됩니다.
결함이라 하면 이 그래핀이란 고분자가 특정이유등으로 인해 끊김이 발생하게 되는 것이고 그렇게 되면
전기 전도나 열전도가 중간에 끊기기 때문이라 보시면 됩니다.
안녕하세요. 박정은 전문가입니다.
그래핀에 결함이 생기면 결정 구조가 깨져 열 전도 경로가 방해받습니다. 이는 열을 전달하는 포논의 이동을 방해하여 열전도율이 떨어지게 만듭니다. 결함으로 인한 불규칙성이 포논의 산란을 증가시켜 열 전달 효율을 낮추는 것입니다.
