Физики научились «надувать» графен лазером
The University of Jyväskylä
Короткие лазерные импульсы могут образовывать объемные структуры в
графене, такие как пирамиды или полусферы. Этот эффект, обнаруженный
группой физиков из Финляндии и Китая, обусловлен локальным расширением
графена из-за образования дефектов в его строении. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.
Графен представляет собой плоский лист из атомов углерода,
организованных в шестиугольники. Некоторые методы позволяют получать из
него и объемные структуры, состоящие из множества небольших графеновых
листов, расположенных под углами друг к другу. Получать такие структуры
гораздо легче, чем плоский и бездефектный графен, — например, их можно
синтезировать даже из обычного кубика сахара. Однако такие методы не позволяют получать графен с нужной структурой.
Авторы новой работы научились управлять процессом изготовления
объемных структур из графена с помощью лазера. Они обнаружили, что при
облучении графенового листа фемтосекундными лазерными импульсами
в инертной атмосфере в нем образуются объемные структуры высотой
до нескольких десятков нанометров. Исследовав их с помощью
атомно-силовой микроскопии и рамановской спектроскопии, а также создав
компьютерную модель процесса, ученые выдвинули гипотезу образования этих
структур.
Рост дефектов при облучении
Johansson et al. / Nano Letters, 2017
Поделиться
По их мнению, в данном случае происходят структурные, а не химические
изменения, как в случае с образованием оксида графена
в кислородосодержащей атмосфере. Изначально из-за особенностей
технологического процесса в графене присутствуют дефекты. Лазерный луч
вызывает рост областей с дефектами строения, в результате чего графен
в этих областях «надувается» — расширяется и «поднимается» над
поверхностью листа.
Изображения и компьютерные модели созданных структур
Johansson et al. / Nano Letters, 2017
Поделиться
Исследователи создали с помощью новой методики несколько объемных
структур, высота одной из которых превысила сто нанометров. Ученые
считают, что такие объемные структуры можно создавать и из других
двумерных материалов, а не только из графена.
Григорий Копиев
Рейтинг публикации:
|
