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        石墨烯納米帶的邊緣修飾,加速對其缺陷的了解

        石墨烯納米帶的邊緣修飾,加速對其缺陷的了解
        鴻凱智能  2018-04-23  |  閱讀:1216

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          石墨烯碳原子以sp2雜化軌道組成六角型蜂巢晶格結(jié)構(gòu)使其具有很多特性。但石墨烯在制備過程中不可避免的會產(chǎn)生晶格缺陷。新加坡南洋理工大學(xué)的Anastassia Sorkin和Haibin Su以及香港科技大學(xué)的研究人員報告了他們的實驗?zāi)M結(jié)果,這些結(jié)果有助于我們更好地理解晶格缺陷的形成方式,及其修飾機(jī)制。


        石墨烯納米帶形成示意圖


               Sorkin和Haibin重點計算了石墨烯納米帶。盡管石墨烯納米帶具有有限的寬度缺乏大片石墨烯的二維對稱性,但由于帶隙的可設(shè)計性,它們對于電子應(yīng)用特別具有吸引力。石墨烯納米帶內(nèi)的缺陷會對石墨烯內(nèi)的電子以及熱性能和機(jī)械特性產(chǎn)生顯著影響。研究人員使用密度泛函結(jié)合分子動力學(xué)來模擬由六個(冠烯)和七個(三環(huán)戊二烯并三亞苯基)多邊形組成的多邊形碳晶格片段。研究顯示:在石墨烯制備過程中特別是采用化學(xué)氣相沉積(CVD)方法時,冠烯和三環(huán)戊二烯并三亞苯基會起一定的作用。


        石墨烯納米帶的邊緣修飾

              計算結(jié)果顯示各種缺陷和晶界是如何產(chǎn)生的。在不同溫度和時間下,冠烯和三環(huán)戊二烯并三亞苯基相互組合。他們還展示了缺陷,如旋轉(zhuǎn)鍵(Stone Wales)或晶格間隙是如何修補(bǔ)的。

              計算研究中的一些常見的石墨烯缺陷是晶格 “域”被多邊形串隔開成不同方向上。這些不同取向的域是由于石墨烯和下面的金屬之間的晶格錯配。Sorkin和Su的計算對這些理論系統(tǒng)提供了進(jìn)一步的見解。他們在報告中指出:“中間結(jié)構(gòu)分解后,形成具有不同取向晶粒的石墨烯納米帶?!?/span>

              該研究預(yù)測存在一種被稱為“逆Stone-Wales缺陷”,他們希望通過未來的實驗研究來證實這一缺陷,并強(qiáng)調(diào)邊緣在產(chǎn)生、修改和修補(bǔ)缺陷方面的重要性。 他們總結(jié)報告表示:“這項研究直接從碳碎片中動態(tài)結(jié)構(gòu)演化著手,為人們提供了一個平臺,可以促進(jìn)人們理解邊緣在形成和轉(zhuǎn)化碳納米結(jié)構(gòu)中潛在的電子、機(jī)械和熱應(yīng)用中的作用?!?/span>


        來源:材料科技在線

        (以上文章系轉(zhuǎn)載,并不代表本聯(lián)盟觀點,如涉及版權(quán)等問題,請聯(lián)系我們以便處理)


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