单壁碳纳米管/还原氧化石墨烯复合膜中纳米结构尺寸限制的声子输运

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纳米碳材料已广泛应用于纳电子学和能源领域。本研究制备了还原氧化石墨烯（rGO）与单壁碳纳米管（SWCNT）复合膜，并研究了其面内热导率。与原始碳纳米管或石墨烯在300 K以上热导率下降的特性不同，该复合膜在100~400 K温度范围内的面内热导率呈现出与石墨烯比热容相同的变化趋势，即随温度升高而单调递增。这种温度依赖性通常在非晶固体中观察到，在纳米碳材料中鲜有报道。该独特的热导率温度依赖性归因于石墨烯片层内声子平均自由程的严重限制，这些片层主要贡献于面内热输运。在不同合成工艺条件下，样品的最高面内热导率为62.8 W/(m·K)（300 K）。这种高热导率结合其独特的温度依赖特性，使其在柔性膜状热二极管等应用中具有理想潜力，特别是在两种材料热导率温度依赖性存在大对比的界面处。

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