Direct nanoscale imaging of ballistic and diffusive thermal transport in graphene nanostructures

Nano Letters

Volumn 12, Issue 6, 2012, Pages 2906-2911

  Pumarol, Manuel E ^a   Rosamond, Mark C ^b   Tovee, Peter ^a   Petty, Michael C ^b   Zeze, Dagou A ^b   Falko, Vladimir ^a   Kolosov, Oleg V ^a  

^a LANCASTER UNIVERSITY   (United Kingdom)

^b DURHAM UNIVERSITY   (United Kingdom)

Author keywords

ballistic phonons; graphene; nanoscale imaging; Nanoscale thermal transport; scanning thermal microscopy; thermal conductivity

Indexed keywords

DIRECT IMAGING; FEW-LAYER GRAPHENE; HEAT TRANSPORT; HIGH VACUUM; LATERAL RESOLUTION; LAYER NUMBER; MEAN-FREE PATH; NANO-SCALE IMAGING; NANOSCALE THERMAL TRANSPORT; SCANNING THERMAL MICROSCOPY; THERMAL CONDUCTANCE; THERMAL PHONONS; THERMAL TRANSPORT;

BALLISTICS; GRAPHENE; NANOTECHNOLOGY; PHONONS;

THERMAL CONDUCTIVITY;

GRAPHITE; NANOMATERIAL;

ARTICLE; CHEMISTRY; ENERGY TRANSFER; HEAT; MATERIALS TESTING; PARTICLE SIZE; THERMAL CONDUCTIVITY; ULTRASTRUCTURE;

ENERGY TRANSFER; GRAPHITE; HOT TEMPERATURE; MATERIALS TESTING; NANOSTRUCTURES; PARTICLE SIZE; THERMAL CONDUCTIVITY;

EID: 84862292641     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl3004946     Document Type: Article

References (38)

1. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306 (5696) 666-669
2. Gass, M. H.; Bangert, U.; Bleloch, A. L.; Wang, P.; Nair, R. R.; Geim, A. K. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (11) 676-681
3. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Katsnelson, M. I.; Grigorieva, I. V.; Dubonos, S. V.; Firsov, A. A. Nature 2005, 438 (7065) 197-200
4. Balandin, A. A.; Ghosh, S.; Bao, W.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D.; Miao, F.; Lau, C. N. Nano Lett. 2008, 8 (3) 902-907
5. Nika, D. L.; Ghosh, S.; Pokatilov, E. P.; Balandin, A. A. Appl. Phys. Lett. 2009, 94 (20) 203103-3
6. Cai, W.; Moore, A. L.; Zhu, Y.; Li, X.; Chen, S.; Shi, L.; Ruoff, R. S. Nano Lett. 2010, 10 (5) 1645-1651
7. Ghosh, S.; Bao, W.; Nika, D. L.; Subrina, S.; Pokatilov, E. P.; Lau, C. N.; Balandin, A. A. Nat. Mater. 2010, 9 (7) 555-558
8. Ghosh, S.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D.; Pokatilov, E. P.; Nika, D. L.; Balandin, A. A.; Bao, W.; Miao, F.; Lau, C. N. Appl. Phys. Lett. 2008, 92 (15) 151911-3
9. Seol, J. H.; Jo, I.; Moore, A. L.; Lindsay, L.; Aitken, Z. H.; Pettes, M. T.; Li, X.; Yao, Z.; Huang, R.; Broido, D.; Mingo, N.; Ruoff, R. S.; Shi, L. Science 2010, 328 (5975) 213-216
10. Balandin, A. A. Nat. Mater. 2011, 10 (8) 569-581
11. Kim, P.; Shi, L.; Majumdar, A.; McEuen, P. L. Phys. Rev. Lett. 2001, 87 (21) 215502
12. Yu, C.; Shi, L.; Yao, Z.; Li, D.; Majumdar, A. Nano Lett. 2005, 5 (9) 1842-1846
13. Shi, L.; Majumdar, A. J. Heat Transfer 2002, 124 (2) 329-337
14. Li, D. Y.; Wu, Y. Y.; Kim, P.; Shi, L.; Yang, P. D.; Majumdar, A. Appl. Phys. Lett. 2003, 83 (14) 2934-2936
15. Berber, S.; Kwon, Y.-K.; Tománek, D. Phys. Rev. Lett. 2000, 84 (20) 4613
16. Klemens, P. G. Int. J. Thermophys. 2001, 22 (1) 265-275
17. Qiu, B.; Ruan, X. In Mechanism of Thermal Conductivity Reduction from Suspended to Supported Graphene: a Quantitative Spectral Analysis of Phonon Scattering, ASME 2011 International Mechanical Engineering Congress, IMECE2011, Denver, Colorado, American Society of Mechanical Engineers: New York, 2011; p 62963.
18. Balandin, A. A.; Ghosh, S.; Bao, W. Z.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D.; Miao, F.; Lau, C. N. Nano Lett. 2008, 8 (3) 902-907
19. Geim, A. K.; Kim, P. Sci. Am. 2008, 298 (4) 90-97
20. Ferrari, A. C.; Meyer, J. C.; Scardaci, V.; Casiraghi, C.; Lazzeri, M.; Mauri, F.; Piscanec, S.; Jiang, D.; Novoselov, K. S.; Roth, S.; Geim, A. K. Phys. Rev. Lett. 2006, 97 (18) 187401
21. Blake, P.; Hill, E. W.; Neto, A. H. C.; Novoselov, K. S.; Jiang, D.; Yang, R.; Booth, T. J.; Geim, A. K. Appl. Phys. Lett. 2007, 91 (6) 063124-3
22. Nair, R. R.; Blake, P.; Grigorenko, A. N.; Novoselov, K. S.; Booth, T. J.; Stauber, T.; Peres, N. M. R.; Geim, A. K. Science 2008, 320 (5881) 1308
23. McGuigan, A. P.; Huey, B. D.; Briggs, G. A. D.; Kolosov, O. V.; Tsukahara, Y.; Yanaka, M. Appl. Phys. Lett. 2002, 80 (7) 1180-1182
24. Rosamond, M. C.; Gallant, A. J.; Petty, M. C.; Kolosov, O.; Zeze, D. A. Adv. Mater. 2011, 23 (43) 5039-5044
25. Majumdar, A. Annu. Rev. Mater. Sci. 1999, 29, 505-585
26. Hinz, M.; Marti, O.; Gotsmann, B.; Lantz, M. A.; Durig, U. Appl. Phys. Lett. 2008, 92 (4) 043122-3
27. Mills, G.; Zhou, H.; Midha, A.; Donaldson, L.; Weaver, J. M. R. Appl. Phys. Lett. 1998, 72 (22) 2900-2902
28. Dobson, P. S.; Weaver, J. M. R.; Mills, G. New methods for calibrated Scanning Thermal Microscopy (SThM). In 2007 IEEE Sensors; IEEE: New York, 2007; Vols. 1-3, pp 708-711.
29. Ahmad, M.; Hayne, M.; Zhuang, Q. D.; Kolosov, O.; Nuytten, T.; Moshchalkov, V. V.; Dinelli, F. J. Phys.: D Appl. Phys. 2010, 43 (6) 065402-065402
30. Koh, Y. K.; Bae, M.-H.; Cahill, D. G.; Pop, E. Nano Lett. 2010, 10 (11) 4363-4368
31. Shi, L.; Plyasunov, S.; Bachtold, A.; McEuen, P. L.; Majumdar, A. Appl. Phys. Lett. 2000, 77 (26) 4295-4297
32. Puyoo, E.; Grauby, S.; Rampnoux, J. M.; Rouviere, E.; Dilhaire, S. J. Appl. Phys. 2011, 109 (2) 9
33. Prasher, R. Nano Lett. 2005, 5 (11) 2155-2159
34. Ordonez-Miranda, J.; Yang, R. G.; Alvarado-Gil, J. J. J. Appl. Phys. 2011, 109 (8) 8
35. Chen, G. Phys. Rev. Lett. 2001, 86 (11) 2297-2300
36. Alvarez, F. X.; Jou, D. Appl. Phys. Lett. 2007, 90 (8) 3
37. Rego, L. G. C.; Kirczenow, G. Phys. Rev. Lett. 1998, 81 (1) 232
38. Kambili, A.; Fagas, G.; Falko, V. I.; Lambert, C. J. Phys. Rev. B 1999, 60 (23) 15593