Grafeno jam estas konata pro esti nekredeble forta, malgraŭ esti nur unu atoma dika. Do kiel ĝi povas esti eĉ pli forta? Transformante ĝin en foliojn de diamanto, kompreneble. Esploristoj en Sud-Koreio nun evoluigis novan metodon por konverti grafenon en la plej maldikajn diamantajn filmojn, sen devi uzi altan premon.
Grafeno, grafito kaj diamanto estas ĉiuj faritaj el la sama aĵo - karbono - sed la diferenco inter ĉi tiuj materialoj estas kiel la karbonatomoj estas aranĝitaj kaj kunligitaj. Grafeno estas folio de karbono kiu estas nur unu atoma dika, kun fortaj ligoj inter ili horizontale. Grafito konsistas el grafenaj folioj stakitaj unu sur la alia, kun fortaj ligoj ene de ĉiu folio sed malfortaj ligantaj malsamajn foliojn. Kaj en diamanto, la karbonatomoj estas multe pli forte ligitaj en tri dimensioj, kreante nekredeble malmolan materialon.
Kiam la ligoj inter tavoloj de grafeno plifortiĝas, ĝi povas fariĝi 2D formo de diamanto konata kiel diamanto. La problemo estas, ĉi tio kutime ne estas facile fari. Unu maniero postulas ekstreme altajn premojn, kaj tuj kiam tiu premo estas forigita la materialo revenas al grafeno. Aliaj studoj aldonis hidrogenajn atomojn al la grafeno, sed tio malfaciligas kontroli la ligojn.
Por la nova studo, esploristoj de la Instituto por Baza Scienco (IBS) kaj la Ulsan Nacia Instituto de Scienco kaj Teknologio (UNIST) interŝanĝis hidrogenon kontraŭ fluoro. La ideo estas, ke eksponante dutavolan grafenon al fluoro, ĝi proksimigas la du tavolojn, kreante pli fortajn ligojn inter ili.
La teamo komencis kreante dutavolan grafenon uzante la elprovitan metodon de kemia vapordemetado (CVD), sur substrato farita el kupro kaj nikelo. Tiam, ili elmontris la grafenon al vaporoj de ksenona difluorido. La fluoro en tiu miksaĵo gluiĝas al la karbonatomoj, plifortigante ligojn inter grafenaj tavoloj kaj kreante ultramaldikan tavolon de fluorina diamanto, konata kiel F-diamano.
La nova procezo estas multe pli simpla ol aliaj, kio devus faciligi ĝin pligrandigi. Ultramaldikaj folioj de diamanto povus fari por pli fortaj, pli malgrandaj kaj pli flekseblaj elektronikaj komponentoj, precipe kiel larĝ-interspaca duonkonduktaĵo.
"Ĉi tiu simpla fluorina metodo funkcias ĉe preskaŭ-ĉambra temperaturo kaj sub malalta premo sen uzo de plasmo aŭ ajnaj gasaj aktivigaj mekanismoj, tial reduktas la eblecon krei difektojn," diras Pavel V. Bakharev, unua aŭtoro de la studo.
Afiŝtempo: Apr-24-2020