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

 

Наношарики
Наношарики

Научно-популярный лекторий РНФ на Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2019»
С 9 по 11 апреля российские ученые рассказывают о своих научных исследованиях, которые выполняются по грантам Российского научного фонда. Лекции проходят в рамках Лектория РНФ во время проведения Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2019».

Фестивали «От Винта!» и NAUKA 0+ представили инновационные проекты на выставке Hannover Messe 2019
Ганновер (Германия) 5 апреля 2019 года. – Объединённая экспозиция Фестиваля детского и молодежного научно-технического творчества “От Винта!” и Всероссийского фестиваля NAUKA 0+ была представлена на крупнейшей выставке промышленных технологий Hannover Messe 2019 в Германии в составе стенда Российской Федерации, организованного Российским экспортным центром при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ.

Стань магистрантом в области светодиодных технологий без экзаменов
От бакалавриата к магистратуре без вступительных экзаменов уже сейчас? С портфолио возможно все! Участвуйте в конкурсе «Науке нужен ты!» и получайте бюджетный билет в первую в России магистерскую программу в области светодиодных технологий и оптоэлектроники Университета ИТМО!

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

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|банкротство физических лиц пошаговая инструкция
 
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.