Heat Transport in Layered Semiconductors

Ha estat un objectiu de llarga durada dels físics entendre com flueix la calor i com afecta les propietats tèrmiques dels materials. Aquesta recerca ha estat impulsada no només per la recerca del coneixement, sinó també per la gran importància de la calor en la vida diària. El descobriment de nous m...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Varghese, Sebin
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2024
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/692946
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/692946
Access Level:acceso embargado
Palabra clave:Transport de calor
Heat transport
Transporte de calor
Semiconductors
Semiconductores
Hidrodinàmica dels fonons
Phonon hydrodynamics
Hidrodinámica de fonones
Ciències Experimentals
53
Descripción
Sumario:Ha estat un objectiu de llarga durada dels físics entendre com flueix la calor i com afecta les propietats tèrmiques dels materials. Aquesta recerca ha estat impulsada no només per la recerca del coneixement, sinó també per la gran importància de la calor en la vida diària. El descobriment de nous materials ha introduït desafiaments en la comprensió de propietats fonamentals com el transport de calor, alhora que ha obert camins per a avenços tecnològics. En aquesta tesi, investiguem les propietats de transport de calor d’una classe de materials laminars coneguts com dicalcogenurs de metalls de transició (TMDs). Estudiem aquests materials utilitzant dues tècniques òptiques diferents: la tècnica convencional de termometria Raman i una nova tècnica de termometria espaciotemporal pump-probe que hem desenvolupat. Amb aquesta nova tècnica, quantifiquem directament la difusivitat tèrmica en el pla dels TMDs. Les difusivitats tèrmiques obtingudes per a MoSe$_2$, fins a un gruix de 3 capes, són consistents amb els resultats obtinguts amb termometria Raman. Curiosament, en mostres monocapa i bicapa, observem una transició en el comportament del transport de calor: des de difusiu en mostres més gruixudes fins a viscós amb molt baixa difusivitat en mostres ultraprimes. Atribuïm aquest transport viscós al flux hidrodinàmic de la calor, un fenomen que mai s’havia observat en TMDs a cap temperatura.