Grafen bor-yo‘g‘i bir atom qalinligi bo‘lishiga qaramay, nihoyatda kuchli ekanligi bilan allaqachon ma’lum. Xo'sh, qanday qilib uni yanada kuchliroq qilish mumkin? Albatta, uni olmos varaqlariga aylantirish orqali. Janubiy Koreyalik tadqiqotchilar grafenni yuqori bosimdan foydalanmasdan eng yupqa olmos plyonkalariga aylantirishning yangi usulini ishlab chiqdilar.
Grafen, grafit va olmos bir xil narsadan - ugleroddan qilingan, ammo bu materiallar orasidagi farq uglerod atomlarining qanday joylashishi va bir-biriga bog'langanligidir. Grafen - qalinligi bir atom bo'lgan uglerod varag'i bo'lib, ular orasida gorizontal ravishda kuchli bog'lanish mavjud. Grafit bir-birining ustiga qo'yilgan grafen varaqlaridan iborat bo'lib, har bir varaq ichida kuchli bog'lanishlar mavjud, ammo zaiflari turli varaqlarni bog'laydi. Olmosda esa uglerod atomlari uch o‘lchamda ancha kuchliroq bog‘langan bo‘lib, nihoyatda qattiq materialni yaratadi.
Grafen qatlamlari orasidagi aloqalar mustahkamlanganda, u diaman deb nomlanuvchi olmosning 2D shakliga aylanishi mumkin. Muammo shundaki, buni qilish odatda oson emas. Bir yo'l juda yuqori bosimlarni talab qiladi va bu bosim olib tashlanishi bilan material yana grafenga qaytadi. Boshqa tadqiqotlar grafenga vodorod atomlarini qo'shgan, ammo bu aloqalarni nazorat qilishni qiyinlashtiradi.
Yangi tadqiqot uchun Asosiy fanlar instituti (IBS) va Ulsan milliy fan va texnologiya instituti (UNIST) tadqiqotchilari vodorodni ftorga almashtirdilar. G'oya shundan iboratki, ikki qatlamli grafenni ftorga ta'sir qilish orqali u ikki qatlamni bir-biriga yaqinlashtiradi va ular o'rtasida kuchliroq aloqalarni yaratadi.
Jamoa mis va nikeldan tayyorlangan substratda kimyoviy bug'larni cho'ktirishning sinab ko'rilgan va haqiqiy usuli (CVD) yordamida ikki qatlamli grafenni yaratishdan boshladi. Keyin ular grafenni ksenon diftorid bug'lariga ta'sir qilishdi. Ushbu aralashmadagi ftor uglerod atomlariga yopishib, grafen qatlamlari orasidagi aloqalarni mustahkamlaydi va F-diaman deb nomlanuvchi ftorli olmosning ultra yupqa qatlamini yaratadi.
Yangi jarayon boshqalarga qaraganda ancha sodda, bu esa uni kengaytirishni nisbatan osonlashtirishi kerak. Olmosning o'ta yupqa qatlamlari kuchliroq, kichikroq va moslashuvchanroq elektron qismlarni yaratishi mumkin, ayniqsa keng bo'shliqli yarim o'tkazgich sifatida.
"Ushbu oddiy ftorlash usuli plazma yoki gazni faollashtirish mexanizmlarisiz xona haroratida va past bosim ostida ishlaydi, shuning uchun nuqsonlarni yaratish imkoniyatini kamaytiradi", deydi tadqiqotning birinchi muallifi Pavel V. Bakharev.
Yuborilgan vaqt: 24-aprel, 2020-yil