Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Механизм разрезания оксида графена в атмосфере воздуха с последующим восстановлением до графена.
Рисунок 2. Механизм нанесения полосок графена на оксид графена в инертной атмосфере азота.
Рисунок 3. На риснуке представлен график, на котором изображен результат пространственно разрешенной рамановской спектроскопии оксида графена до и после разрезания.
Рисунок 4. На графике представлена вольт-амперная характеристика модифицированного лазером участка GO в инертной атмосфере азота.
Рисунок 5. На рисунке представлены результаты математического расчета абсорбции энергии лазерного излучения.

Режем лазером графен

Ключевые слова:  оксид графена

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

07 сентября 2009

К настоящему моменту разработано большое количество методов получения графена, однако данная проблема не теряет своей актуальности. Причиной этого является высокая перспективность графена, обусловленная сверхвысокой подвижностью носителей заряда, что в перспективе может позволить отказаться от кремния в качестве основного материала микроэлектроники. Успехи в использовании лазера для поверхностной модификации тонких пленок, а также термическая неустойчивость оксида графена натолкнули коллектив исследователей из Сингапура на мысль о возможности лазерной модификации поверхности оксида графена (GO) с его последующим восстановлением до графена (G).

Напомним, что внутренние слои графена обладают эпоксидными и гидроксильными группами, в то время как крайние слои оскида графена содержат карбонильные и карбоксильные группы, которые разрушают ароматичность всей системы в целом - в частности, именно поэтому оксид графена представляет собой изолятор.

Авторы статьи предложили вырезать на поверхности шестислойного GO, нанесенного на кварцевую подложку, островки заданной формы с последующим восстановлением гидразином или отжигом при высокой температуре (рис.1). Если проводить разрезание лазером не на воздухе, а в инертной атмосфере (например, азота), то в местах разреза GO восстанавливается до G, что и является уникальной особенностью предложенного метода (рис.2).

Для измерения толщины оксида графена, а также для того, чтобы убедиться в отсутствии аморфного углерода, была использована рамановская спектроскопия высокого разрешения. Было установлено, что интенсивность жарактеристического пика на спектре прямо пропорциональна числу слоев графена. Это позволило установить, что разрезанию подвергаются лишь три верхних слоя (рис.3). Положение и форма пиков до и после разрезания подтверждают отсутствие фазы аморфного углерода. Отметим, что исследователи успешно разрезали десятислойный GO, однако с возрастанием числа слоев возрастает и жесткость листов, что затрудняет опредение числа слоев, подвергнутых разрезанию. Вместе с тем, исследователи не смогли разрезать менее 5 слоев GO, а пятислойный GO дал плохо воспроизводимые результаты. На рисунке 4 представлена вольт-амперная характеристика учатска GO, модифицированного лазером в инертной атмосфере азота, которая подтверждает образование графена.

Исследователи решили не останавливаться на достигнутом и найти математическое обоснование полученным результатам. На рисунке 5 видно, что 4 слоев GO недостаточно для абсорбции энергии, необходимой для окисления углеродного скелета, в то время как пятислойный GO может окислиться лишь частично. На основании этих же соображений было установлено, что температура трех верхних слоев шестислойного GO достигает 500 градусов. Этого достаточно для окисления GO до CO и CO2, что объясняет наблюдаемое на пракике разрезание только трех верхних слоев GO.


Источник: Advanced Materials




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Коллоидный цветок (II)
Коллоидный цветок (II)

Конкурс логотипа ФНМ МГУ
Факультет наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет творческий конкурс логотипа (эмблемы) ФНМ, работы принимаются с 21 августа до 15 сентября 2019 года. Участники - все, кто имеет или когда бы то ни было имел отношение к ФНМ МГУ: студенты, аспиранты, преподаватели, сотрудники, выпускники, а также все творческие люди из большой университетской семьи.

Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»
Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



создание сайтов Владимир
 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.