石墨烯是利用離散一種二維神奇材料,自 2004 年首次從石墨中分離出來以來,射引石墨已被廣泛應(yīng)用于能源、彩虹技術(shù)、效應(yīng)烯中陷特建筑等領(lǐng)域。觀測(cè)據(jù)計(jì)算,征及種類石墨烯的利用離散耐磨性是鋼的 200 倍,比鋁輕 5 倍。射引石墨石墨烯聽起來似乎很完美,彩虹但實(shí)際上并非如此。效應(yīng)烯中陷特這種二維同素異形體的觀測(cè)孤立樣品并不是完全平整的,其表面呈波紋狀。征及種類
石墨烯還可能存在結(jié)構(gòu)缺陷,利用離散在某些情況下,射引石墨這些缺陷會(huì)對(duì)其功能造成損害,彩虹而在其他情況下,這些缺陷對(duì)其所選擇的應(yīng)用至關(guān)重要。這意味著,通過控制缺陷的實(shí)施,可以對(duì)石墨烯二維晶體的理想特性進(jìn)行微調(diào)。
在《歐洲物理雜志 D》(EPJ D)發(fā)表的一篇新論文中,塞爾維亞貝爾格萊德大學(xué)溫查核科學(xué)研究所的米利沃耶-哈季約伊奇和馬爾科-喬西奇研究了光子穿過石墨烯時(shí)的彩虹散射,以及它如何揭示這種神奇材料的結(jié)構(gòu)和缺陷。
雖然還有其他研究石墨烯瑕疵的方法,但這些方法都有缺點(diǎn)。例如,拉曼光譜無法區(qū)分某些缺陷類型,而高分辨率透射電子顯微鏡能以出色的分辨率表征晶體結(jié)構(gòu)缺陷,但其使用的高能電子會(huì)使晶格退化。
"彩虹效應(yīng)在自然界中并不罕見。在原子和分子散射中也發(fā)現(xiàn)了彩虹效應(yīng)。它是在薄晶體的離子散射實(shí)驗(yàn)中被探測(cè)到的。我們從理論上研究了低能質(zhì)子在石墨烯上的散射,證明彩虹效應(yīng)也發(fā)生在這一過程中,"Had?ijoji? 說。"此外,我們還證明,可以通過質(zhì)子彩虹散射效應(yīng)研究石墨烯結(jié)構(gòu)和熱振動(dòng)"。
二人利用一種稱為彩虹散射的過程,觀察了質(zhì)子穿過石墨烯時(shí)所產(chǎn)生的衍射以及所形成的"彩虹"圖案。
研究人員對(duì)衍射圖樣進(jìn)行了特征描述,發(fā)現(xiàn)完美的石墨烯呈現(xiàn)出彩虹圖案,其中中間部分是一條單線,內(nèi)部部分呈現(xiàn)出六邊形對(duì)稱圖案,而不完美的石墨烯則不具備這種對(duì)稱性。
科學(xué)家們還得出結(jié)論,特定的缺陷類型會(huì)產(chǎn)生各自不同的彩虹圖案,這可以在未來的研究中用于識(shí)別和表征石墨烯樣品中的缺陷類型。
哈季約吉奇總結(jié)說:"我們的方法相當(dāng)獨(dú)特,有可能成為石墨烯和類似二維材料的一種有用的補(bǔ)充表征技術(shù)。