一维导电聚合物纳米纤维的热输运机理研究

批准号:
12004242
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
董岚
依托单位:
学科分类:
凝聚态物质力热光电性质
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
董岚
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中文摘要
导电聚合物能够通过“掺杂”调控其电导率,实现由绝缘体向半导体以及导体的转变。这一特性使得导电聚合物在高密度电子器件中应用广泛。由于高密度电子器件在运行过程中会形成大量“热点”,因此急需对纳米尺度的导电聚合物体系进行良好的热控,这就要求我们必须清晰的认识导电聚合物的热输运机理。本项目选取一维导电聚合物纳米纤维作为研究对象,采用静电纺丝与双向差分比较电路测试法相结合的热导测量方法,探讨尚未解决的两个重要的科学问题:(1)Wiedemann-Franz定律在一维导电聚合物体系中是否仍旧成立。(2)通过改变高分子链的结构,能否分别调控电子热传导与声子热传导,两者是否隶属于同一热传导机制。我们希望通过本项目的实施,可以从基础物理层面对纳米尺度导电聚合物体系的热输运有进一步的理解,能够对下一阶段导电聚合物的应用提供理论与实验支持。
英文摘要
Conducting polymer could control its electrical conductivity by doping, and could realize the transformation from insulator to semiconductor and conductor. Such outstanding properties make conducting polymers widely used in high-density electronic devices. However a large amount of waste heat will be formed during the high operating speeds/frequencies in electronic devices. The heat dissipation problem calls for good thermal management of nanoscale conducting polymers and also requires a clear understanding of the thermal transport mechanism in nano-structured conducting polymers. In this project, by using the electrospinning technology and bidirectional differential circuit method, we will systematically carry out the electrical and thermal transport properties of conducting polymer nanofibers, with the goal of trying to answer the two fundamental problems: (1) Whether Wiedemann-Franz law still holds in one-dimensional conductive polymer? (2) By regulating electrons and phonons respectively to explore the transport mechanism of electron heat conduction and phonon heat conduction.
期刊论文列表
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专利列表
DOI:10.1016/j.isci.2022.105451
发表时间:2022-11-18
期刊:ISCIENCE
影响因子:5.8
作者:Liu, Bohai;Zhou, Yu;Dong, Lan;Lu, Qinghua;Xu, Xiangfan
通讯作者:Xu, Xiangfan
DOI:10.1103/physrevb.104.245416
发表时间:2021-11
期刊:Physical Review B
影响因子:3.7
作者:Qing Xi;Adili Aiyiti;Lan Dong;Yuanyuan Wang;Jun Zhou;Xiangfan Xu
通讯作者:Qing Xi;Adili Aiyiti;Lan Dong;Yuanyuan Wang;Jun Zhou;Xiangfan Xu
DOI:10.1088/0256-307x/38/2/027202
发表时间:2021-02-01
期刊:CHINESE PHYSICS LETTERS
影响因子:3.5
作者:Dong, Lan;Wu, Xiangshui;Bao, Hua
通讯作者:Bao, Hua
DOI:10.1063/5.0088360
发表时间:2022-04
期刊:AIP Advances
影响因子:1.6
作者:Lan Dong;Yifan Li
通讯作者:Lan Dong;Yifan Li
Coupling Electronic and Phonon Thermal Transport in Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) Nanofibers.
聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)纳米纤维中电子与声子热传输的耦合
DOI:10.3390/nano12081282
发表时间:2022-04-09
期刊:NANOMATERIALS
影响因子:5.3
作者:Dong, Lan;Bao, Chengpeng;Hu, Shiqian;Wang, Yuanyuan;Wu, Zihua;Xie, Huaqing;Xu, Xiangfan
通讯作者:Xu, Xiangfan
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