Grafenvækst på sølv

Brugere fra Northwestern University, arbejder med Center for Nanoscale Materials EMMD Group i Argonne, har vist den første vækst af grafen på et sølvunderlag.

Unik bølgelignende elektronspredning ved kanterne af den dendritiske grafen blev også observeret for første gang. Denne adfærd er i overensstemmelse med en elektronisk struktur, der ikke forstyrres af det underliggende sølv, giver et nyt system, hvor grafen er afkoblet fra sit substrat. Fordi grafen er elektronisk afkoblet fra sølvsubstratet, grafens iboende egenskaber kan studeres direkte. Denne nye vækstmetode kan muliggøre forbedret grænseflade mellem grafen og andre todimensionelle materialer - et vigtigt skridt for udviklingen af ​​grafenbaserede kredsløb og andre teknologier.

grafen, et et-atom-tykt kulstoflag med ekstraordinær ledningsevne og styrke, lover for en række applikationer. Imidlertid, nuværende metoder til dyrkning af grafen på metaller har været mislykkede med sølv. Mens grafen konventionelt dyrkes på en metaloverflade ved katalytisk at nedbryde kulbrinter ved forhøjede temperaturer, denne metode er ineffektiv for sølvsubstrater, fordi substraterne er kemisk inerte og har et relativt lavt smeltepunkt. Ved hjælp af en grafitkulstofkilde, holdet var i stand til at dyrke grafen ved at afsætte atomart kulstof, snarere end en kulstofbaseret molekylær precursor, på underlaget. Væksten omgik behovet for en kemisk aktiv overflade og tillod grafenvækst ved lavere temperaturer.

Forskerne fandt også ud af, at den grafen, de dyrkede, var elektronisk afkoblet fra det underliggende sølvsubstrat, at tillade grafens iboende egenskaber at blive undersøgt og udnyttet direkte på vækstsubstratet; denne egenskab er ikke tidligere blevet observeret med grafen dyrket på andre metaller. Forskerne observerede unik bølgelignende elektronspredning ved kanterne af grafenen, som tidligere kun var blevet observeret på isolerende underlag.

Scanning tunneling mikroskopi (STM) blev udført ved CNM under anvendelse af et Omicron VT system med elektrokemisk ætsede wolframspidser ved 55K. Scanning tunneling spektroskopi (STS) blev samtidig opsamlet via periodisk modulering til den påførte spænding. Raman-spektroskopi blev taget med et Renishaw InVia Raman-mikroskop ved hjælp af en 514 nm laserlinje. Dyrkning af grafen på sølv under ultrahøjvakuumforhold kan resultere i usædvanligt rene prøver, der kan give muligheder for ultrahurtig elektronik og avanceret optik.