高温下的有效隔热对合适的材料提出了严格的要求。低密度、多孔无机结构(孔径在亚微米范围内)对于控制热传导尤其有用。同时,必须抑制热辐射,这取决于成分的光学特性。在这里,作者展示了在高达 925°C 的温度下,颗粒二氧化硅材料从传导主导到辐射主导的热传输机制的转变的直接观察结果。提供了通过块状二氧化硅以及实心和空心二氧化硅颗粒的辐射传输的详细分析。高温下的光学透明度是驱动力,而表面波模式几乎没有贡献,特别是在绝缘颗粒堆积的情况下。现有的激光闪光分析框架得到扩展,以通过两个独立的扩散传输模型定性地描述辐射和传导热传输。该分析有助于更好地理解在高工作温度下制造和分析高效隔热材料所面临的挑战,因为需要控制多种传热机制。
拓扑绝缘体的准一维纳米线是基于马约拉纳费米子的量子计算方案的超导混合架构的候选结构。本文研究了低温下选择性生长的 Bi 2 Te 3 拓扑绝缘体纳米带。纳米带定义在硅 (111) 衬底上深蚀刻的 Si 3 N 4 /SiO 2 纳米沟槽中,然后通过分子束外延进行选择性区域生长过程。选择性区域生长有利于提高器件质量,因为不需要进行后续制造来塑造纳米带。在这些无意 n 掺杂的 Bi 2 Te 3 拓扑绝缘体纳米带的扩散传输区域中,通过分析角度相关的通用电导波动谱来识别电子轨迹。当样品从垂直磁场方向倾斜到平行磁场方向时,这些高频电导调制与低频 Aharonov-Bohm 型振荡合并,后者源自沿纳米带周边的拓扑保护表面状态。对于 500 nm 宽的霍尔棒,在垂直磁场方向上可识别出低频 Shubnikov-de Haas 振荡。这揭示了一个拓扑、高迁移率、2D 传输通道,部分与材料本体分离。