Optiske mikroskoper giver en hånd til grafenforskning

(Phys.org)—De bemærkelsesværdige egenskaber og efterfølgende anvendelser af grafen er blevet veldokumenteret, siden det først blev isoleret i 2004; imidlertid, forskere forsøger stadig at finde en hurtig, billig og effektiv måde at måle dens tykkelse på.

En gruppe forskere fra Kina ser ud til at have løst dette problem ved at udtænke en universel metode, der kun bruger et standard optisk mikroskop.

I en undersøgelse offentliggjort i dag, 16 november 2012, i IOP Publishings tidsskrift Nanoteknologi , de har vist, at tykkelsen af ​​grafen, sammen med et væld af andre todimensionelle materialer, kan opnås ved at måle den røde, grønne og blå komponenter af lys, som de reflekteres fra materialets overflade.

Undersøgelsen viser, at kontrasten af ​​rød, grønne og blå værdier mellem det substrat, som prøven er placeret på, og selve prøven stiger med prøvens tykkelse.

Metoden er hurtig, let at betjene og kræver intet dyrt udstyr.

Forskerne, fra Harbin Institute of Technology ved Weihai og Southeast University, mener, at dette er et væsentligt bidrag til den grundlæggende forskning og potentielle anvendelser af materialer, såsom grafen, da mange af deres bemærkelsesværdige egenskaber er afhængige af tykkelsen af ​​selve materialet.

"I fortiden, metoder til at identificere tykkelsen af ​​todimensionelle materialer har været meget dyre og har haft en langsom gennemstrømning. Vores teknik kombinerer et almindeligt mikroskop med en simpel smule software, gør det meget hurtigt, billig og effektiv måde at måle tykkelse på, " sagde medforfatter af undersøgelsen professor Zhenhua Ni.

Forskerne testede deres metode ved at undersøge mekanisk eksfolieret grafen, grafenoxid, nitrogen-doteret grafen og molybdændisulfid, som alle har tiltrukket sig stor interesse på grund af deres spændende elektriske, mekanisk, termiske og optiske egenskaber.

Et standard optisk mikroskop blev brugt til at opnå optiske billeder af prøverne, og et stykke software kaldet Matlab blev brugt til at læse den røde, grønne og blå værdier ved hver pixel i det optiske billede.

Raman-spektroskopi og atomkraftmikroskopi blev brugt til at bekræfte forskernes tykkelsesmålinger.