Thermal conductivity of MoS2 polycrystalline nanomembranes
Sledzinska, Marianna (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Graczykowski, Bartlomiej (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Placidi, Marcel (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Saleta Reig, David (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Sachat, Alexandros el (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Reparaz, Juan Sebastian (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Alzina, Francesc (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Mortazavi, Bohayra (Bauhaus-Universität Weimar)
Quey, Romain (Centre national de la recherche scientifique. École nationale supérieure des mines de Saint-Étienne)
Colombo, Luciano (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Roche, Stephan (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Sotomayor Torres, Clivia M. (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Date:	2016
Abstract:	Heat conduction in 2D materials can be effectively engineered by means of controlling nanoscale grain structure. Afavorable thermal performance makes these structures excellent candidates for integrated heat management units. Here we show combined experimental and theoretical studies for MoS₂ nanosheets in a nanoscale grain-size limit. Wereport thermal conductivity measurements on 5 nm thick polycrystalline MoS₂ by means of 2-laser Raman thermometry. The free-standing, drum-like MoS₂ nanomembranes were fabricated using a novel polymer- and residue-free, wet transfer, in which we took advantage of the difference in the surface energies between MoS₂ and the growth substrate to transfer the CVD-grown nanosheets. The measurements revealed a strong reduction in the in-plane thermal conductivity down to about 0. 73 ± 0. 25 W m⁻¹ K⁻¹. The results are discussed theoretically using finite elements method simulations for a polycrystalline film, and a scaling trend of the thermally conductivity with grain size is proposed.
Grants:	European Commission 604668 European Commission 309150 Ministerio de Ciencia e Innovación SEV-2013-0295 Ministerio de Ciencia e Innovación MAT2012-31392 Ministerio de Ciencia e Innovación CSD2010-0044
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Subject:	Nanoscale thermal transport ; Thermal conductivity ; Ultra-thin membranes
Published in:	2D materials, Vol. 3, no. 3 (Sep. 2016) , art. 35016, ISSN 2053-1583

DOI: 10.1088/2053-1583/3/3/035016

Postprint 10 p, 908.2 KB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Experimental sciences > Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)
Articles > Research articles
Articles > Published articles