A novel method for thermal conductivity measurement of two dimensional materials
İki boyutlu malzemelerin termal iletkenliklerinin ölçümü için yeni yöntem
- Tez No: 593662
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ TALİP SERKAN KASIRGA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Termal iletkenlik, malzemelerde ısı transferini belirleyen bir sabittir. Enerji üre- tim sistemindeki verimin ve mikro yapılarda soğutma mekanizmasının öneminin artmasından sonra, mikro ve nano malzemelerde termal iletkenliği bulmak için birçok ölçüm yöntemi ortaya çıkmıştır. Fakat, deney düzeneğinin kurulumundaki karmaşıklıklar, önerilen cihazların üretimindeki zorluklar ve ısı denklemlerinin direk çözümlerinin olmaması bir grup malzemeler için bu yöntemlerin kullanıla- mamasına neden olmaktadır. Özellikle atom kalınlığındaki metalik malzemeler üzerinde çalışmak zordur. Bu problemleri çözmek için sıcaklığa bağlı elektriksel direnç değişimine dayanan yeni bir ölçüm yöntemi geliştirdik ve yöntemimizi anal- itik ve sonlu elemanlar yöntemiyle sayısal olarak analiz ettik. Yöntemimizi 2H- TaS2 'a uyguladık ve ısı iletkenliğini 9.55±1.27 W/m.K olarak bulduk. TaS2 'ın, metalik bir geçiş metali dikalkogenit olan, termal iletkenliği ilk defa ölçülmüş oldu. Ölçümler Wiedemann-Franz kanunu ve 2H-TaSe2 ve 1T-TaS 2 gibi ben- zer malzemelerin termal iletkenliği ile uyumlu bulundu. Yöntem, yarı iletken ince malzemelere de uygulanabilir ve çeşitli sebeplerle diğer yöntemlerden daha üstündür.
Özet (Çeviri)
Thermal conductivity is a quantity which governs the heat transfer in a mate- rial. After increasing importance of efficiency in power generation systems and cooling mechanisms in micro-structures, many measurement methods have been developed to explore the thermal conductivity in micro and nano-sized materi- als. However, complexity in experimental setups, difficulties in the fabrication of devices required for measurements, and lacking exact solutions to thermal equa- tions limit the usability of the methods to a class of materials. It is particularly challenging to study atomically thin metallic materials. To tackle this challenge, we have developed a new thermal conductivity measurement method based on the temperature dependent electrical resistance change and analyzed our method analytically and numerically by finite element method. We applied our method to 2H-TaS2 and found thermal conductivity as 9.55±1.27 W/m.K. Thermal con- ductivity value of TaS2 , a metallic transition metal dichalcogenide was measured for the first time. This is supported by Wiedemann-Franz law and thermal con- ductivity of similar materials such as 2H-TaSe2 and 1T-TaS2 . The method can be applied to semiconducting thin materials as well and is superior to other methods in various ways.
Benzer Tezler
- Fabrication and characterization of ultra high performance cnts/pei nanocomposite filaments for additive manufacturing
Eklemeli imalat için ultra yüksek performanslı iletken nanokompozit filamanların üretimi ve karakterizasyonu
ÖZGE KAYNAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF ÖZDEN YENİGÜN
- Developing 3D-printable high performance polymer composites for thermal management applications
3B-basılabılır yüksek performanslı polimer kompozitlerin termal yönetim sistemleri için geliştirilmesi
YUNUS EMRE BOZKURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ
- Investigation of CNT smart paint for structural health monitoring in advanced and nano-enhanced carbon fiber composites
Gelişmiş ve nano takviyeli kompozit malzemeler için karbon nanotüp içerikli akıllı boyanın yapısal sağlık izleme için geliştirilmesi
YAĞMUR ATEŞCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. HÜLYA CEBECİ
- Nano-partiküllerin sıvı içinde dispersiyonu, de-aglomerasyonu ve ısıl iletkenlik değerlerinin belirlenmesi
Dispersion and de-agglomeration of nano-particles in aqueous solution and measurement of thermal conductivity values
MUHAMMED AZAD EMİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEBNEM TAVMAN
- Synthesis of some functional conducting polymers, characterization, Mott-Schottky analysis and sensor applications
Bazı fonksiyonel iletken polimerlerin sentezi, karakterizasyonu, Mott-Schottky analizi ve sensor uygulamaları
TOLGA KARAZEHİR
Doktora
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. MURAT ATEŞ