世界上熱傳導(dǎo)率最低的材料二硒化鎢WSe2

二硒化鎢(WSe2)的熱傳導(dǎo)率大約是熱傳導(dǎo)率最好的鉆石的10萬分之一，是世界上熱傳導(dǎo)率最低的材料。
    奧地利維也納科技大學(xué)（Vienna University of Technology）的研究人員們首次開發(fā)出由二硒化鎢（tungsten diselenide；WSe2）制做的二極體，根據(jù)實驗顯示，這種材料可被用于超薄的軟性太陽能電池。二硒化鎢（WSe2），主要的結(jié)構(gòu)是由上下各一層硒原子連接中間1層鎢原子所組成。這種WSe2材料就像石墨烯一樣可吸收光線，所吸收的光線可用于產(chǎn)生電力。
    這種薄層的確又輕又薄，約有95%的光線都能穿過，但其余5%的十分之一光線都會被材料吸收，并轉(zhuǎn)換成電力。因此，其內(nèi)部效率相當(dāng)高。如果多個超薄層彼此堆疊，這種入射光線的很大一部份都能有效加以利用──但有時這種高透明度可能帶來有利的副作用。熱在晶體中是以聲子的狀態(tài)傳遞的,因此如果晶體的結(jié)構(gòu)相當(dāng)有規(guī)律，那么聲子便可以輕易地傳播到遠(yuǎn)處,也就是具有高的熱傳導(dǎo)率。反之，如果晶格原子結(jié)構(gòu)的規(guī)律性很差,聲子很快就會在晶格中將能量消耗掉,這時物質(zhì)的熱傳導(dǎo)率自然就很差。
    這個新材料不但具有像多孔狀物質(zhì)那樣的熱傳導(dǎo)率．更重要的是，它的密度很高,大概跟銅差不多。
由于二硒化鎢有著巨大的應(yīng)用潛力，巨納集團(tuán)長期為全球頂級科研院所提供高性能的二硒化鎢(WSe2)材料。為感謝廣大客戶的支持，直至16年12月底，凡購買WSe2晶體的客戶一律贈送機(jī)械剝離工具箱一個。
    近日，麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種名為二硒化鎢（WSe2）的2D材料具備操縱光電相互作用的潛力，在照明、顯示、光互聯(lián)、邏輯與傳感器等各種應(yīng)用中，具備優(yōu)化效率和光譜特性的實力，還可以用于開發(fā)超薄、輕便且靈活的光伏電池、增強(qiáng)型LED和其它光電器件。研究成果發(fā)表在《自然?納米技術(shù)》雜志(doi: 10.1038/nnano.2014.26)上。
該研究小組使用半N型和半P型電摻雜WSe2材料制作出可正常工作的二極管，還能夠制作出光電探測器、光伏電池和LED等基礎(chǔ)光電器件。研究人員介紹說，電致發(fā)光是主要機(jī)理，已經(jīng)在現(xiàn)有的2D 二硫化鉬（MoS2）器件中觀測到。然而，由于發(fā)光效率低、光譜線寬寬，MoS2的光學(xué)質(zhì)量差。最新的研究則在2D WSe2的橫向P-N結(jié)中觀測到了電致發(fā)光效應(yīng)，而且WSe2的光學(xué)質(zhì)量高。 研究人員使用薄氮化硼支柱作為介電層，在其下方設(shè)置多個金屬門電路，就可實現(xiàn)靜電誘導(dǎo)電致發(fā)光。這種結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)電子和空穴有效注入，再結(jié)合WSe2的高光學(xué)質(zhì)量，就可以產(chǎn)生明亮的電致發(fā)光，相比MoS2，注入電流小1000倍，線寬窄10倍。
    研究人員介紹說，該系統(tǒng)將會成為自旋/谷偏振LED、芯片上激光器、2D電光調(diào)制器等新型光電子器件未來發(fā)展的必要組成部分。同時，WSe2材料也可以用于太陽能電池和顯示設(shè)備，而這些設(shè)備又會用于建筑物或車輛的窗戶甚至衣服上。