Откуда ты знаешь, что это идеальный графен?

Производить структурно совершенного графена и другие 2D-материалы-это секрет реализуя свой потенциал новых электронных и спинтронных свойства. Но откуда мы знаем, когда графен, наиболее широко изучены 2D материал, является идеально-без дефектов и равномерным слоем атомов?

Ученые из Лаборатории Эймса Департамента энергетики США обнаружили, что показатель достоверно демонстрирует высокое качество образца, и это был один, который скрывался в простом виде на протяжении десятилетий.

Ученые обследовали образцы графена, используя низкую энергию электронографии, метод широко используется в физике для исследования кристаллической структуры поверхности твердых материалов.

То, что они нашли не следовать принятым правилам дифракции.

«Открытие-это парадокс», — сказал Майкл Tringides, старший научный сотрудник лаборатории Эймса, который исследует уникальные свойства 2D материалы и металлы, выращенных на поверхности графена, графита и других видов углерода с покрынным поверхностям. «Учебник дифракция утверждает, что более ровный материал, тем четче и яснее дифракционного пятна, и несовершенство материалов, имеют низкую интенсивность, более широких дифракционных пятен».

Но в случае высокой однородностью образцов графена-дифракционные исследования показали не только ожидаемое резкое пятна, но и очень широкая полоса диффузного дифракции в фоновом режиме.

«Этот результат не является интуитивно понятным и очень странный», — сказал Tringides», но у нас найти такой широкий дифракционная картина должна являться неотъемлемой особенностью графена, и когда вы имеете его, у вас очень хороший графен. Это хороший способ, чтобы количественно измерить его структурное совершенство».

Более того, этот странный дифракционная картина будет в последние 25 лет исследований графена публикации, и пока игнорируется. «Это был большой, заметные явления и воспроизводимость, и мы поняли, что это должно быть чрезвычайно важно в некоторой степени,» сказал Tringides.

Пока больше теоретическая работа необходима, чтобы полностью объяснить экспериментальные результаты, по мнению ученых широкого явления дифракции, вызванные заключения графена электроны в пределах одного слоя атомов. Согласно основам квантовой механики, потому что положение электрона по нормали к слою точно известно, их волновой вектор должен иметь разброс, который передается на дифракции электронов. Этот эффект является существенным для других типов 2D материалов. При продолжающемся и растущем интересе в 2D материалов для различных областей применения, совершенствования их структурного качества будут залогом новых перспективных технологий, заявил Tringides.

«Эта работа является важным шагом на пути к возможность оптимизировать графен и другие 2D-материалы, которые четко и адаптировать их свойств для конкретного применения», — сказал он.

Исследования более подробно рассматривается в статье «дифракция парадокс: необычайно широкий дифракции фоне обозначает высокое качество графена,» автор С. Чен, М. Хорн фон Hoegen, П. А. Тиль, М. С. Tringides; и опубликованы в натуральном комментарий Б.

Лаборатория Эймс в США Управление энергетической науки национальная лаборатория управляется Университет штата Айова. Лаборатория Эймса создает инновационные материалы, технологии и решения в области энергетики. Мы используем наш опыт, уникальные возможности и междисциплинарного сотрудничества для решения глобальных проблем.

сделать разницу: спонсорские возможности