Может два слоя «царь чудо-материалами», то есть графен, быть взаимосвязаны и преобразуется в тонких алмазоподобных материалов, «король кристаллов»? Исследователи центра для многомерных углеродных материалов (СМСМ) в Институте фундаментальной науки (ИБС, Южная Корея) сообщили в характере нанотехнологий первое экспериментальное наблюдение химически индуцированной конверсии большой площади бислоя графена самую тонкую можно алмазоподобного материала, при умеренных давлениях и температурах. Этот гибкий, прочный материал, широкий-ширина запрещенной зоны полупроводника, и, следовательно, имеет потенциал для применений в нано-оптике, наноэлектронике, и может служить в качестве перспективной платформы для микро — и нано-электромеханических систем.
Алмаз, грифель карандаша, и графен производят те же строительные блоки: атомы углерода (C). Все же, конфигурации связей между этими атомами, что делает все различия. В алмазе атомы углерода сильно связаны во всех направлениях и создать чрезвычайно прочный материал, обладающий необычайной электрические, тепловые, оптические и химические свойства. В грифеле карандаша, атомы углерода располагаются в виде кучи листов и каждый лист графена. Сильный углерод-углеродных (с-с) связей составляют графена, но слабую связь между листами легко ломаются и частично объяснить, почему карандаш свинец мягкий. Создание прослоек связующего между слоями графена образует 2D материал, похожими на тонкие алмазные пленки, известные как диамана, с множеством превосходных характеристик.
Предыдущие попытки превратить двуслойные или многослойные графеновые в диамана опирался на добавление атомов водорода, или высокого давления. В бывшем, по химической структуре и конфигурации облигаций трудно контролировать и характеризовать. В последнем случае освобождение от давления делает образец вернуться к графену. Природные алмазы также кованые при высоких температуре и давлении, в глубине Земли. Однако, ИБС-СМСМ ученые пробовали различные выигрышные подход.
Команда разработала новую стратегию способствовать формированию диамана, подвергая бислоя графена фтор (F), а не водород. Они используются парами дифторида ксенона (возбуждении xef2) в качестве источника F, а не высокого давления необходимо. Результатом является ультра-тонких алмазоподобных материалов, а именно фторированных алмазов монослоя: Ф-диамана, с межслойными связями и F снаружи.
Более подробное описание; Ф-диамана синтез был достигнут фторирующий большой площади бислоя графена на одном кристалле металла (Куни(111) сплава) фольги, на которой нужный тип двухслойных графен был выращен с помощью химического осаждения паров (ССЗ).
Удобно, что с-F облигации можно легко охарактеризовать и отличить от C-C связи. Команда проанализировала образцы после 12, 6, и 2-3 часа фторирования. На основе обширного спектроскопического анализа и просвечивающей электронной микроскопии, исследователи смогли однозначно показывают, что добавление фтора на бислоя графена в рамках некоторых четко определенных и воспроизводимых результатов условия в формировании Ф-диамана. Например, в межслоевом пространстве между двух листов графена равна 3,34 Ангстрем, но сводится к 1.93-2.18 Ангстрем, когда межслойными связями формируются, как и предсказывают теоретические исследования.
«Этот простой метод фторирования работает при комнатной температуре и при низком давлении, без использования плазмы или каких-либо механизмов активации газа, следовательно, снижает возможность создания дефектов», — отмечает П. В. Бахарев, первый автор и со-автор.
Кроме того, Ф-диамана фильм мог быть свободно подвешенным. «Мы обнаружили, что мы могли бы получить отдельно стоящая монослоя алмазного путем перечисления Ф-диамана от куни(111) подложке с помощью просвечивающего электронного микроскопа сетки, последовал еще один раунд мягкого фторирования», — говорит Минг, один из первых авторов.
Родни С. Руофф, СМСМ директор и профессор Ульсанского национального института науки и технологии (гостям предлагается размещение) отмечает, что эта работа может порождать во всем мире интерес к диаманов, тонких алмазоподобных пленок, чьи электронные и механические свойства могут быть настроены путем изменения поверхности прекращении использованием наноструктурирования и/или реакции замещения методов. Далее он отмечает, что такие фильмы диамана также может в конечном итоге предоставить маршрут очень большой площади монокристаллических алмазных пленок.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!