я могу 
Все гениальное просто!
Машины и Механизмы
Все записи
текст

Импульсное лазерное излучение позволяет получать устойчивый графен

Учёные МФТИ уточнили принципы влияния высоких температур на оксид графена и ответили на вопрос: почему при сильном жаре он не сгорает?
Импульсное лазерное излучение позволяет получать устойчивый графен

Считается, что наиболее перспективным методом получения графена большой площади является восстановление этой аллотропной модификации углерода из оксида графена с помощью лазерного излучения. Этот метод экономичен и вариативностью качества получаемого материала.

Несколько лет назад в Сколтехе выяснили, что графен высокого качества можно получать путём импульсного лазерного нагрева оксида графена.

«Такой результат коллег был очень неожиданным: удивительно, что при таких высоких температурах у них получалось что-то хорошо структурированное, ведь углеродные материалы активно горят в присутствии атмосферного кислорода уже начиная с температур 600–800 К. А в эксперименте при существенно бо́льших температурах графен, напротив, приобретал хорошие структурные свойства. Чтобы разобраться в природе этого неожиданного эффекта, мы решили воспользоваться методами суперкомпьютерного атомистического моделирования и изучить процесс восстановления оксида графена при высоких температурах, проведя дополнительное экспериментальное исследование по схеме коллег», — рассказывает Никита Орехов, заместитель заведующего лабораторией суперкомпьютерных методов в физике конденсированного состояния МФТИ.

Исследователи обнаружили, что при температурах выше 3000 К атомы кислорода из газового окружения активно взаимодействуют с графеном — окисляют его и разрушают. При этом, однако, начинается быстрый процесс отжига кристаллической решётки, за счёт чего дефекты устраняются. Структура решётки, таким образом, упорядочивается.

«Получается, что при воздействии лазерных импульсов в масштабах одного материала сосуществуют два противоположных процесса. Но они разнесены пространственно: горение — разрушение — происходит на дефектах и границах графеновых листов — там, где атомы углерода наиболее химически активны. Отжиг же наблюдается преимущественно в центральных областях, в которых атомам выгодно вернуться в устойчивую конфигурацию», — комментирует Станислав Евлашин, ведущий научный сотрудник Центра технологии материалов Сколтеха.

Результаты работы позволят получать высококачественный графен с большой площадью монокристаллов.

Фото: МФТИ

Наука

Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

OK OK OK OK OK OK OK