【国际论文】揭示β-Ga₂O₃/h-BN范德华异质结构中的界面热传输

        近期，由韩国光州科学技术院的研究团队在学术期刊Materials Today Physics发布了一篇名为Unraveling interfacial thermal transport in β-Ga₂O₃/h-BN van der Waals heterostructures（揭示β-Ga₂O₃/h-BN范德华异质结构中的界面热传输）的文章。

摘要

        随着全球电力消耗的快速增加和大量热量的产生，电子设备中高效的热管理变得刻不容缓，这需要对设备内异质结构的热传输有全面的理解。在此，我们对由β-Ga₂O₃和六方氮化硼（h-BN）多层组成的范德华（vdW）异质结构的界面热传输进行了详细研究。通过广泛的分子动力学模拟，我们发现β-Ga₂O₃/h-BN系统的界面热导率（ITC）高达136.8MWm⁻²K⁻¹，这种高ITC值源于跨界面的显著声子相互作用。除了原始界面外，我们还分析了包括应变、空位和h-BN多层中的取代缺陷在内的结构调制对ITC的影响。结果表明，存在一系列应变值和缺陷浓度可以增加ITC，而增强的ITC是β-Ga₂O₃和h-BN多层之间的界面距离、声子密度状态的重叠和弹性不匹配相互作用的结果。这些结果不仅为理解vdW系统中的界面声子传输提供了见解，还为设计高效的热散器在设备应用中提供了指导原则。