日本国家先进产业科学技术研究所(AIST)纳米材料研究所Masataka Hasegawa 等研究人员证明了石墨烯在冷冻 TEM 观察中在电子束照射下防止无定形冰升华的作用。相关研究以“Thermal management function of graphene under cryogenic temperature”为题发表在Carbon上。
配备电子能量损失谱 (EELS) 的低温透射电子显微镜 (cryo-TEM) 证明了高质量石墨烯的热管理功能，有望在低温下最大限度地提高面内热导率。在低温 TEM 下观察到的无定形冰受到电子束照射, 通过升华逐渐变薄。根据 EELS 厚度测量的时间序列，有石墨烯和没有石墨烯时，冰厚随电子束辐照时间呈指数级递减。石墨烯与冰的直接接触，通过石墨烯有效地消散了冰的热量，显著抑制了升华行为。石墨烯的散热对较薄的冰有效，而对较厚的冰无效。石墨烯上的冰在电子束照射下的寿命延长至 40%左右，与没有石墨烯的冰相比有了很大的改善。石墨烯为低温 TEM 分析中的有效热管理提供了新的途径。