Графеннің қалыңдығы бір атом болғанына қарамастан, керемет күшті екендігі белгілі. Олай болса, оны қалай одан да күшті етуге болады? Әрине, оны алмас парақтарына айналдыру арқылы. Оңтүстік Кореяның зерттеушілері графенді жоғары қысымды қолданбай-ақ ең жұқа алмаз пленкаларына түрлендірудің жаңа әдісін ойлап тапты.
Графен, графит және алмас барлығы бірдей заттардан - көміртектен жасалған, бірақ бұл материалдардың арасындағы айырмашылық көміртегі атомдарының бір-бірімен орналасуы және байланысы болып табылады. Графен - қалыңдығы бір атомды құрайтын көміртегі парағы, олардың арасында көлденеңінен күшті байланыстар бар. Графит бір-бірінің үстіне жиналған графен парақтарынан тұрады, әр парақтың ішінде күшті байланыстар бар, бірақ әлсіздері әртүрлі парақтарды байланыстырады. Ал алмазда көміртегі атомдары үш өлшемде әлдеқайда тығыз байланысып, керемет қатты материал жасайды.
Графен қабаттары арасындағы байланыс нығайған кезде, ол алмаздың 2D түріне айналуы мүмкін. Мәселе мынада, бұл әдетте оңай емес. Бір жолы өте жоғары қысымды қажет етеді және бұл қысым жойылғаннан кейін материал қайтадан графенге айналады. Басқа зерттеулер графенге сутегі атомдарын қосты, бірақ бұл байланыстарды бақылауды қиындатады.
Жаңа зерттеу үшін Негізгі ғылым институтының (IBS) және Ульсан ұлттық ғылым және технология институтының (UNIST) зерттеушілері сутегін фторға ауыстырды. Бұл идея екі қабатты графенді фторға әсер ету арқылы екі қабатты бір-біріне жақындатып, олардың арасында күшті байланыстар жасайды.
Команда мыс пен никельден жасалған субстратта химиялық буларды тұндырудың (CVD) сыналған және шынайы әдісін қолдана отырып, екі қабатты графен жасаудан бастады. Содан кейін олар графенге ксенон дифторидінің буларына әсер етті. Бұл қоспадағы фтор көміртегі атомдарына жабысып, графен қабаттары арасындағы байланысты нығайтады және F-диаман деп аталатын фторланған алмаздың ультра жұқа қабатын жасайды.
Жаңа процесс басқаларға қарағанда әлдеқайда қарапайым, бұл оның масштабын салыстырмалы түрде жеңілдетуі керек. Алмаздың ультра жұқа парақтары күштірек, кішірек және икемді электронды компоненттерді, әсіресе кең жартылай өткізгіш ретінде жасай алады.
«Бұл қарапайым фторлау әдісі бөлме температурасында және төмен қысымда плазманы немесе кез келген газды белсендіру механизмдерін пайдаланбай жұмыс істейді, демек ақаулардың пайда болу мүмкіндігін азайтады», - дейді зерттеудің бірінші авторы Павел В. Бахарев.
Жіберу уақыты: 24 сәуір 2020 ж