Графен бир атомдун жоондугуна карабастан, укмуштуудай күчтүүлүгү менен белгилүү. Анда аны кантип ого бетер күчтүү кылса болот? Албетте, аны алмаз барактарына айлантуу менен. Түштүк Кореянын изилдөөчүлөрү графенди жогорку басымды колдонбостон эң ичке алмаз пленкаларына айландыруунун жаңы ыкмасын иштеп чыгышты.
Графен, графит жана алмаздын баары бир эле нерседен - көмүртектен жасалган, бирок бул материалдардын ортосундагы айырма көмүртек атомдору кантип тизилип, бири-бири менен тыгыз байланышта. Графен – бул калыңдыгы бир атомдон турган, алардын ортосунда горизонталдык жактан күчтүү байланыштар бар көмүртектин барагы. Графит бири-биринин үстүнө тизилген графен барактарынан турат, ар бир барактын ичинде күчтүү байланыштар бар, бирок алсыздары ар башка барактарды бириктирет. Ал эми алмазда көмүртек атомдору үч өлчөмдүү бир кыйла тыгыз байланышта болуп, укмуштуудай катуу материалды жаратат.
Графен катмарларынын ортосундагы байланыштар бекемделгенде, ал алмаздын 2D түрүнө айланат, ал диаман деп аталат. Көйгөй, адатта, муну жасоо оңой эмес. Бир жолу өтө жогорку басымды талап кылат жана ал басым алынып салынары менен материал кайра графенге айланат. Башка изилдөөлөр графенге суутек атомдорун кошкон, бирок бул байланыштарды көзөмөлдөөнү кыйындатат.
Жаңы изилдөө үчүн Негизги Илимдер Институтунун (IBS) жана Ульсан Улуттук Илим жана Технология Институтунун (UNIST) изилдөөчүлөрү суутекти фтор менен алмаштырышты. Идея эки катмарлуу графенди фторго тийгизип, ал эки катмарды бири-бирине жакындатып, алардын ортосунда күчтүү байланыштарды жаратат.
Команда жезден жана никельден жасалган субстратта химиялык бууларды түшүрүүнүн (CVD) сыналган жана чыныгы ыкмасын колдонуу менен эки катмарлуу графенди түзүү менен баштады. Андан кийин, алар графенди ксенон дифторидинин бууларына дуушар кылышкан. Ал аралашмадагы фтор көмүртек атомдоруна жабышып, графен катмарларынын ортосундагы байланыштарды бекемдейт жана F-диаман деп аталган фторланган алмаздын өтө жука катмарын түзөт.
Жаңы процесс башкаларга караганда алда канча жөнөкөй, бул анын масштабын салыштырмалуу жеңилдетет. Алмаздын өтө ичке барактары күчтүүрөөк, кичинерээк жана ийкемдүү электрондук компоненттерди, айрыкча кенен аралыктагы жарым өткөргүч катары жасай алат.
"Бул жөнөкөй фтордоо ыкмасы плазманы же кандайдыр бир газды активдештирүү механизмдерин колдонбостон, бөлмөгө жакын температурада жана төмөн басымда иштейт, демек, кемчиликтерди түзүү мүмкүнчүлүгүн азайтат", - дейт изилдөөнүн биринчи автору Павел В. Бахарев.
Билдирүү убактысы: 24-2020-жыл