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

 

Колобок-колобок, я тебя съем!
Колобок-колобок, я тебя съем!

Конференции 2020-го: планы на первое полугодие
План по мероприятиям на первое полугодие 2020-го

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Британский крест китайских ученых: элемент памяти на новом типе доменной структуры в FeRh.Волокна из углеродных нанотрубок помогут сердцу. Фуллерены для стабилизации азотного топлива. International Quantum Complex Matter Conference 2020 (QCM2020).

На ВДНХ в Москве отметят День российской науки
День российской науки отпразднуют на ВДНХ в Москве 8 и 9 февраля. Инновационно-образовательный комплекс «Техноград» на ВДНХ приглашает москвичей и гостей столицы отпраздновать «День науки». Гостей ожидают бесплатные мастер-классы, знакомство с инновациями в биомедицине и достижениями нейронаук, занимательные уроки и многое другое.

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2020 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



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.