El grafeno es un (2D) de material de dos dimensiones con anisotropía más de 100 veces de flujo de calorentre las direcciones en el plano y fuera del plano. Alta en el plano conductividad térmica es debidoa covalente sp 2 unión entre átomos de carbono, mientras que fuera de plano ow fl calor está limitada pordébil de van der Waals de acoplamiento. Aquí, revisamos las propiedades térmicas de grafeno, incluyendosu calor específico y conductividad térmica (de difusiva a límites balísticos) y la infl uencia desustratos, defectos y otros modifi caciones atómicas. También destacamos las aplicaciones prácticasen el que las propiedades térmicas de grafeno juegan un papel. Por ejemplo, los transistores de grafenoy las interconexiones se benefician de la alta conductividad térmica en el plano, hasta un cierto canal delongitud. Sin embargo, débil acoplamiento térmico con sustratos implica que las interfaces y los contactossiendo signifi cuellos de botella de disipación de peralte. Fl ujo de calor en el grafeno o grafeno compositestambién podría ser sintonizable a través de una variedad de medios, incluyendo la dispersión de fonones por sustratos,bordes, o interfaces. En última instancia, las propiedades térmicas inusuales de tallo grafeno a partir de su 2Dnaturaleza, formando un patio de recreo para los ricos nuevos descubrimientos de calor fl ujo de la física y, potencialmente,dando lugar a nuevas aplicaciones de gestión térmica.

El grafeno es un material de dos dimensiones (2D), formado por un enrejadode forma hexagonal dispuestas átomos de carbono. El término grafeno estípicamente aplicada a una sola capa de grafito, aunque comúnTambién existen referencias a la bicapa o tricapa grafeno. (Véase elartículo introductorio en este número.) Propiedades más térmicas degrafeno se derivan de las de grafito y se empapande la naturaleza altamente anisotrópica de este cristal. 1 Por ejemplo,los bonos sp2 covalente en el plano entre los átomos de carbono adyacentesse encuentran entre los más fuertes de la naturaleza (un poco más fuerte que elenlaces sp3 en el diamante), con una energía de enlace de aproximadamente 25,9 eV. Por el contrario, los planos adyacentes dentro de grafenoun cristal de grafito están unidas por débiles de van der Waals interacciones 2(~ 50 MeV) con una separación de 3 h ≈ 3,35 Å. Figura 1 se muestra unla ABAB típica (también conocido como Bernal) de apilamiento de grafenohojas de un cristal de grafito.La unión fuerte y anisotrópico y la baja masa de

los átomos de carbono dan grafeno y materiales relacionados únicopropiedades térmicas. En este artículo, examinamos estos inusualpropiedades y su relación con el carácter de la subyacentevibraciones de la red. Examinamos tanto el c calor específi y térmicamateriales de conductividad del grafeno y relacionados y las condicionespara lograr, calor balísticos dispersión libre fl ujo. Nosotros tambiéninvestigar el papel de cationes y defectos modifi celosía atomísticosen la sintonía de las propiedades térmicas de grafeno. Finalmente, exploramosel papel de la conducción de calor en aplicaciones de dispositivos potencialesy la posibilidad de arquitecturas que permiten el control sobre laanisotropía térmica.Dispersión de fonones de grafenoPara entender las propiedades térmicas de grafeno, uno debe fi primeroinspeccionar los modos de vibración de celosía (fonones) del material.La celda unidad de grafeno, marcada por líneas de trazos en la Figura 1a,contiene N = 2 átomos de carbono. Esto conduce a la formación detres acústica (A) y 3 N - 3 = 3 modos (O) fonones ópticos,con las dispersiones 4-7 mostradas en la Figura 1b. La dispersión esla relación entre la energía del fonón E o frecuenciaω (E = H ω, donde h es la constante reducida de Planck) y lafonones q vector de onda. (L) modos longitudinales corresponden aatómica desplazamientos a lo largo de la dirección de propagación de la onda(ondas de compresión), mientras que (T) modos transversales correspondena los desplazamientos en el plano perpendicular a la propagacióndirección (ondas de corte). En típica de tres dimensiones (3D)sólidos, modos transversales pueden tener dos polarizaciones equivalentes,pero la naturaleza 2D única de grafeno permite fuera de planodesplazamientos atómicos, también conocidos como fl a la flexión (Z) fonones.