溴化钾使石墨烯脱钩

溴化钾使石墨烯脱钩

在铜表面生产石墨烯时使用溴化钾可以得到更好的结果。当溴化钾分子排列在石墨烯和铜之间时,会导致电子去耦。巴塞尔大学、摩德纳大学和慕尼黑大学的物理学家在《ACS纳米》杂志上报道说,这改变了石墨烯的电学性质,使它们更接近纯石墨烯。

图片说明:溴化钾分子(粉红色)排列在铜基体(黄色)和石墨烯层(灰色)之间。这带来了电去耦,扫描探针显微镜研究证明了这一点。

石墨烯由一层只有一个原子厚度的碳原子组成,呈蜂窝状,是世界范围内研究的热点。由于石墨烯具有很高的柔韧性,再加上优异的稳定性和导电性,因此在电子元件中有许多有前途的应用。

去耦分子

石墨烯通常是通过化学反应在金属表面上产生的,这一过程被称为化学气相沉积。石墨烯层和底层金属随后电耦合,这降低了石墨烯的某些特殊电性能。在电子技术中,石墨烯必须以一个多步骤的过程转移到绝缘基板上,在此过程中有损坏和污染的风险。

因此,为了获得无缺陷的纯石墨烯,最好将石墨烯与金属基底电去耦,并开发出一种方法,使转移更容易而不造成损坏。由巴塞尔大学物理系和瑞士纳米科学研究所(SNI)的Ernst Meyer教授领导的研究小组正在研究在化学沉积过程后将石墨烯层和基底之间的分子结合的方法,从而导致这种去耦。

改变电性能

在SNI博士生Mathias Schulzendorf进行的一项研究中,科学家们已经证明溴化钾非常适合这种情况。溴化钾是一种可溶的溴化氢盐。与化学上相似的化合物氯化钠不同,溴化钾分子排列在石墨烯层和铜基体之间。研究人员在各种扫描探针显微镜研究中证明了这一点。

modena大学和reggio emilia(意大利)的同事进行的计算解释了这一现象:如果溴化钾分子在石墨烯和铜之间排列,比在氯化钠中沉积在石墨烯上更有利于系统。

研究人员已经表明,溴化钾的中间层改变了石墨烯的电学性质,直到它们与自由石墨烯的预期相符。项目主管Thilo Glatzel博士是Meyer团队的一员,他说:“我们的工作已经证明,石墨烯和底层金属可以用溴化钾分离,使我们更接近生产清洁无缺陷石墨烯的关键一步。”

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