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石墨烯結(jié)構(gòu)具有7個(gè)潛在缺陷 已有3人參與
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美國(guó)喬治亞理工學(xué)院（GIT）和國(guó)立標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的科學(xué)家近日宣布，他們描繪出石墨烯層結(jié)構(gòu)的7個(gè)潛在缺陷，并展現(xiàn)了其中具有最低能量的缺陷示例圖。研究報(bào)告刊登在最新一期的《物理評(píng)論B》（Physical Review B）上。 這些潛在的缺陷，可使得具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的石墨烯通過(guò)原子向外伸展這樣的方式，釋放在石墨烯生長(zhǎng)過(guò)程中可能產(chǎn)生的力學(xué)應(yīng)力。 而在電子學(xué)研究方面，這些缺陷可能讓電子發(fā)生偏轉(zhuǎn)并導(dǎo)致反向散射的發(fā)生，從而使材料的電阻升高。但經(jīng)過(guò)改進(jìn)的生長(zhǎng)技術(shù)或許可以減少缺陷的產(chǎn)生，“在利用碳硅化合物發(fā)展出的生長(zhǎng)技術(shù)中，我們沒(méi)有觀察到這些缺陷”，參與研究的菲利普·費(fèi)斯特（Phillip First）表示，“生長(zhǎng)環(huán)境或者基體制備因素會(huì)使材料質(zhì)量變得低下，從而產(chǎn)生缺陷”。 高溫下碳原子的移動(dòng)也可導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生。石墨烯在最低能量下發(fā)生重排，其結(jié)構(gòu)會(huì)從標(biāo)準(zhǔn)的六元碳環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)榘逶h(huán)和七元環(huán)的雜亂結(jié)構(gòu)，從而形成結(jié)構(gòu)缺陷。“就像是用剪刀將石墨烯不規(guī)則地剪斷、按順時(shí)針轉(zhuǎn)一下，然后接合到原來(lái)的位置——實(shí)際上這并沒(méi)有讓石墨烯還原。”文章第一作者埃里克·科凱恩（Eric Cockayne）說(shuō)。 費(fèi)斯特希望小組能進(jìn)一步研究缺陷的形成是否可控，以及這些缺陷能在多大程度上影響到材料的力學(xué)性質(zhì)。 相關(guān)儀器及方法：化學(xué)氣相沉積法 掃描隧道顯微鏡 透射電子顯微鏡 完成人：埃里克·科凱恩課題組/約瑟夫·斯特羅西奧課題組 實(shí)驗(yàn)室：美國(guó)國(guó)立標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院陶瓷部門(mén)、納米尺寸科學(xué)與技術(shù)中心 喬治亞理工學(xué)院物理學(xué)院 原文鏈接 |
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