กราไฟต์: เป็นมากกว่าไส้ดินสอ


 

กราไฟต์: เป็นมากกว่าไส้ดินสอ

กราไฟท์ superlattices เปิดประตูสู่อุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์รุ่นต่อไป

การสแกนภาพกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์ (STM) ของแกรไฟต์ superlattices ที่มีคาบต่างๆ

"ตะกั่ว" ในดินสอไม่ใช่ตะกั่วเลย มันทำมาจาก  กราไฟต์ซึ่งเป็นคาร์บอนรูปแบบทั่วไป และเป็นวัสดุที่ผู้เชี่ยวชาญใช้กันอีกมากมาย บทความล่าสุดใน  Surface Science ได้  ตรวจสอบโครงสร้างและคุณสมบัติของกราไฟท์ กราไฟต์มีความนุ่มกว่าเพชรมาก ซึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่งที่รู้จักกันดีและเกิดขึ้นตามธรรมชาติของคาร์บอน มันถูกสร้างขึ้นจากแผ่นสองมิติ โดยแต่ละแผ่นมีความหนาเพียงอะตอมเดียว ซ้อนกันเหนืออีกแผ่นหนึ่งเหมือนก้อนกระดาษ อะตอมในแต่ละแผ่นมีโครงสร้างคล้ายรังผึ้งหกเหลี่ยม และพันธะระหว่างอะตอมเหล่านี้มีความแข็งแรงมากกว่าพันธะระหว่างแผ่น แผ่นสามารถจัดตำแหน่งได้อย่างเหมาะสมโดยการให้ความร้อนเพื่อความเรียบที่สมบูรณ์แบบ กราไฟต์ชนิดนี้จะเรียกว่า  สล็อต แกรไฟต์ไพโรไลติกที่มีความ  เข้มข้นสูงหรือ HOPG

 

ความสนใจในวัสดุนี้เกิดจากการค้นพบในปี 2547 เมื่อนักฟิสิกส์ตระหนักว่าแผ่นเดียวสามารถดำรงอยู่ได้โดยอิสระ แผ่นงานแต่ละแผ่นเหล่านี้เรียกว่ากราฟีน การค้นพบของวอนแอนเดอร์เกมและคอนสแตนติ Novoselov จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์, สหราชอาณาจักร  2010 รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์

 

 แผ่นแกรฟีนมีความแข็งแรงกว่าเหล็กกล้าหลายร้อยเท่า

บางกว่าเส้นผมมนุษย์หลายล้านเท่า และเป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ เมื่อแผ่นถูกวางซ้อนกัน การวางแนวเล็กน้อยระหว่างชั้นบนสุดและชั้นที่อยู่ด้านล่างอาจก่อให้เกิดโครงสร้างเป็นระยะที่แตกต่างจากโครงตาข่ายกราฟีนในแต่ละแผ่น โครงสร้างนี้เรียกว่า superlattice กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย Aparna Deshpande แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์ การศึกษา ดาวน์โหลดสล็อต และการวิจัยแห่งอินเดียในเมืองปูเน่ ประเทศอินเดีย ได้ตรวจสอบโครงสร้างโดยละเอียดและความนำไฟฟ้าของ superlattices HOPG การใช้  กล้องจุลทรรศน์ส่องกราดแบบอุโมงค์  (STM) ซึ่งสามารถให้กำลังขยายสูงสุดที่เป็นไปได้ของการนำพื้นผิวในรูปของภาพ 2 มิติ พวกเขาสามารถถ่ายภาพ superlattices ลงไปที่ความละเอียดของอะตอม "เราสังเกต superlattices ที่มีระยะเวลาการทำซ้ำนานกว่าที่เคยเห็นมาก่อน" Sumati Patil ผู้ร่วมงานของ Deshpande กล่าว

 

การสแกนสเปกโตรสโคปีของอุโมงค์เพื่อวัดค่าการนำไฟฟ้าของพื้นผิวกราไฟท์

 

นักวิจัยยังใช้เทคนิคที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ การสแกนสเปกโตรสโคปีของอุโมงค์เพื่อวัดค่าการนำไฟฟ้าของพื้นผิวกราไฟท์ พวกเขาพบว่าการเปลี่ยนคาบของ สล็อตออนไลน์  ก็เปลี่ยนค่าการนำไฟฟ้าด้วยเช่นกัน "การทำความเข้าใจว่าโครงสร้างของแกรไฟต์ superlattices ทำให้เกิดคุณสมบัติทางไฟฟ้าได้อย่างไรนั้นมีความสำคัญเนื่องจากวัสดุเหล่านี้เป็นส่วนประกอบที่น่าสนใจในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับนาโนรุ่นต่อไป" Patil กล่าวเสริม อุปกรณ์ดังกล่าวอาจรวมถึงทรานซิสเตอร์ระดับนาโน ระบบจัดเก็บหน่วยความจำขนาดเล็ก และไบโอเซนเซอร์สำหรับการวินิจฉัยโรค แต่ Patil ไม่เพียงแต่สนใจในการใช้งานกราไฟท์รูปแบบเหล่านี้เท่านั้น “ฉันพบว่ากล้องจุลทรรศน์สแกนอุโมงค์นั้นน่าสนใจเพราะช่วยให้เรามองเห็นอะตอมแต่ละตัวที่ประกอบเป็นโครงสร้างอย่างเช่น แกรไฟต์ superlattices” เธอกล่าว



Post by ญารินดา :: Date 2021-06-15 10:43:31


Opinion
Opinion *
By  *
E-Mail 
Don't Display E-mail