在普通的一百亿个原子
每一个原子层薄，耐撕裂，稳定。石墨烯被视为未来的材料。例如，生产超轻的电子或机械部件是理想的高度稳定。但薄碳层很难生产。在慕尼黑工业大学（TUM），Jürgen克劳斯制作了自立的石墨烯膜，同时进行了系统的研究和优化的石墨晶体的生长。他因自己工作的公司研究奖。
肉眼可见的：一个薄的石墨烯薄片通过化学气相沉积法得到的。铜基体的红色出现时，样品在空气中加热。（图片：J. Kraus /转） ；SMT贴片加工
石墨烯打破所有记录。它是最薄的、最稳定的物质世界中，超轻、耐磨、导电、高弹性。自从被发现以来，2004，由碳原子组成的二维结构的想象力和创新精神推动。科幻小说的作者认为建筑电缆驱动太空电梯的合适的材料。材料研究人员正在试验石墨烯显示器、晶体管和电极，其目的是使未来的电子更轻、更稳定、寿命更长。在科学界，高纯石墨烯薄膜是令人垂涎的，因为它们允许气体和液体被包装在一个超密集的方式。
“目前，然而，仍然缺乏基本的要求。有适用于石墨烯的大规模生产各种制造工艺。然而，这种材料是不是免费的缺陷。的最高结晶质量不可重复制造的石墨烯是以这种方式”，Sebastian G解释说ü作用，在量子物理化学教授。他的团队已经成功地分析、监测，并通过化学气相沉积法优化石墨烯晶体生长（CVD的简称）。这一研究结果最近发表在“Annalen der Physik”（物理学报）。
理论与实践中的注意事项
从理论上讲，制造石墨烯是非常容易的：所有需要的都是一个加热的玻璃容器，一个反应器，其中含有含甲烷的含碳气体，以及铜作为催化剂。在1000摄氏度左右的温度，在铜表面的甲烷分解产生氢和碳。当氢随后离开铜表面时，碳原子聚集在铜膜上，这是在气态的化学沉淀过程中使用的，这一过程叫做化学气相沉积。在这里，原子交联，形成石墨烯的“片”，点像典型的蜂窝结构的二维结构。剩下的是氢气，它可以提取通过吸。
然而，在实践中，魔鬼在细节。”最大的问题是，二维晶体结构往往是不完全同质的，因为增长的同时在多个位置”开始，阐述了üJ rgen克劳斯，谁进行的实验。”乍一看，似乎一个连续的石墨烯薄膜出现在铜，但不是所有的六边形蜂窝型以同样的方式，并削弱了结构的地点，他们相遇了。”
这种缺陷可以通过确保铜表面无结晶核，尽可能的避免。
他的实验，化学家能够证明污染物最能除去氧气的帮助即通过氧化。然而，为了避免不良的副作用，必须注意确保铜催化剂只暴露在尽可能少的氧气中。
成功的关键：气体浓度和温度
在他的实验的第二部分中，克劳斯分析了在化学气相沉积过程中各种不同的压力和温度对石墨烯形成的影响。如果用气体成分含有太多的氢，没有石墨烯生长在所有；如果它有太少的氢层太厚。只有当所有参数被选择，这样的生长才会发生“足够接近”的热平衡，在晶格中形成高纯度的无缺陷石墨烯。
意大利的质量检查；
为了验证该片的质量，慕尼黑的研究人员去了一趟意大利与样本。在研究中心Elettra Sincrotrone的里雅斯特，设有环形粒子加速器，他们能够化学和结构表征与特殊的显微镜的石墨烯层，其中有一个高分辨率由于高能同步辐射。
“可行性研究的结果是非常令人鼓舞的”，报道ü作用。”结果表明，在化学气相沉积过程中选择参数可以获得重复性好的结果。
TUM的研究人员最好的记录质量至今：石墨烯片测量一平方毫米的含一百亿正是碳原子的排列。”在其他研究中的优势是没有那么多的记录大小的实现，而是在于片的形成的一个可预见的增长率如果合适的沉积参数的选择，从而允许关闭，与厚度只有一个原子能在短短几小时“制造高度结晶的石墨层，总结了Gü作用。
新的应用 迷你电影；
石墨烯开辟了一系列新的应用领域，尤其是在基础研究方面：一方面，超薄石墨烯薄膜可以从铜基体中除去，用作覆盖膜。这种薄膜在容器捕获液体是合适的。因为电影是慢电子透明的样品可以通过电子光谱和显微镜研究，虽然这些技术通常用于超高真空或高真空。
在这些薄膜的帮助下，研究人员还打算通过光电子能谱研究高压下的活细胞、液体覆盖电极和催化剂。在这个过程中，光子能够穿透薄膜，将能量传递给样品中的电子，使它们被释放并通过薄膜进入外界。他们的能量水平可以被用来推导出的结论对于样品的化学成分。