মাত্র এক পরমাণু পুরু হওয়া সত্ত্বেও গ্রাফিন ইতিমধ্যেই অবিশ্বাস্যভাবে শক্তিশালী হওয়ার জন্য পরিচিত। তাহলে কীভাবে এটি আরও শক্তিশালী করা যায়? এটিকে অবশ্যই হীরার চাদরে পরিণত করে। দক্ষিণ কোরিয়ার গবেষকরা এখন উচ্চ চাপ ব্যবহার না করেই গ্রাফিনকে পাতলা হীরার ফিল্মে রূপান্তর করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন।
গ্রাফিন, গ্রাফাইট এবং হীরা একই জিনিস দিয়ে তৈরি - কার্বন - কিন্তু এই উপাদানগুলির মধ্যে পার্থক্য হল কিভাবে কার্বন পরমাণুগুলিকে একত্রে সাজানো এবং বন্ধন করা হয়। গ্রাফিন হল কার্বনের একটি শীট যা শুধুমাত্র একটি পরমাণুর পুরু, তাদের মধ্যে অনুভূমিকভাবে শক্তিশালী বন্ধন রয়েছে। গ্রাফাইট একে অপরের উপরে স্তূপীকৃত গ্রাফিন শীট দ্বারা গঠিত, প্রতিটি শীটের মধ্যে শক্তিশালী বন্ধন থাকে তবে দুর্বলগুলি বিভিন্ন শীটকে সংযুক্ত করে। এবং হীরাতে, কার্বন পরমাণুগুলি আরও বেশি দৃঢ়ভাবে তিনটি মাত্রায় যুক্ত, একটি অবিশ্বাস্যভাবে শক্ত উপাদান তৈরি করে।
যখন গ্রাফিনের স্তরগুলির মধ্যে বন্ধনগুলি শক্তিশালী হয়, তখন এটি ডায়ামেন নামে পরিচিত হীরার 2D রূপ হতে পারে। সমস্যা হল, এটি করা সাধারণত সহজ নয়। একটি উপায়ের জন্য অত্যন্ত উচ্চ চাপের প্রয়োজন, এবং সেই চাপটি সরানোর সাথে সাথে উপাদানটি গ্রাফিনে ফিরে আসে। অন্যান্য গবেষণায় গ্রাফিনে হাইড্রোজেন পরমাণু যোগ করা হয়েছে, কিন্তু এটি বন্ধন নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন করে তোলে।
নতুন গবেষণার জন্য, ইনস্টিটিউট ফর বেসিক সায়েন্স (আইবিএস) এবং উলসান ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (ইউএনআইএসটি) এর গবেষকরা ফ্লোরিনের জন্য হাইড্রোজেন অদলবদল করেছেন। ধারণাটি হল যে বিলেয়ার গ্রাফিনকে ফ্লোরিনে প্রকাশ করে, এটি দুটি স্তরকে কাছাকাছি নিয়ে আসে, তাদের মধ্যে শক্তিশালী বন্ধন তৈরি করে।
দলটি তামা এবং নিকেল দিয়ে তৈরি একটি সাবস্ট্রেটে রাসায়নিক বাষ্প জমার (CVD) চেষ্টা-এন্ড-ট্রু পদ্ধতি ব্যবহার করে বিলেয়ার গ্রাফিন তৈরি করে শুরু করেছিল। তারপর, তারা জেনন ডাইফ্লুরাইডের বাষ্পে গ্রাফিনকে উন্মুক্ত করে। সেই মিশ্রণের ফ্লোরিন কার্বন পরমাণুর সাথে লেগে থাকে, গ্রাফিন স্তরগুলির মধ্যে বন্ধনকে শক্তিশালী করে এবং ফ্লোরিনেটেড হীরার একটি অতি-থিন স্তর তৈরি করে, যা F-diamane নামে পরিচিত।
নতুন প্রক্রিয়াটি অন্যদের তুলনায় অনেক সহজ, যা এটিকে স্কেল করা তুলনামূলকভাবে সহজ করে তুলবে। হীরার আল্ট্রাথিন শীটগুলি শক্তিশালী, ছোট এবং আরও নমনীয় ইলেকট্রনিক উপাদান তৈরি করতে পারে, বিশেষত একটি প্রশস্ত-ব্যবধান সেমি-কন্ডাক্টর হিসাবে।
গবেষণার প্রথম লেখক পাভেল ভি. বাখারেভ বলেছেন, "এই সহজ ফ্লোরিনেশন পদ্ধতিটি প্লাজমা বা কোনো গ্যাস অ্যাক্টিভেশন মেকানিজম ব্যবহার না করেই কাছাকাছি ঘরের তাপমাত্রায় এবং কম চাপে কাজ করে, তাই ত্রুটি তৈরির সম্ভাবনা কমিয়ে দেয়।"
পোস্টের সময়: এপ্রিল-২৪-২০২০