En gennemgangsartikel opsummerer den nyeste viden om grafenkorngrænser

Graphene har tiltrukket sig betydelig interesse både for at udforske fundamental videnskab og for en lang række teknologiske applikationer. Kemisk dampaflejring (CVD) er i øjeblikket den eneste arbejdsmetode til at dyrke grafen i stor skala, som kræves til industrielle applikationer. Desværre, det producerede grafen er typisk polykrystallinsk, bestående af et patchwork af korn med forskellige orienteringer og størrelser, forbundet af korngrænser af uregelmæssige former.

Forskere fra ICN2 Theoretical and Computational Nanoscience Group kuraterede en oversigtsartikel i Advanced Materials for at afgøre, om grafenkorngrænser er en velsignelse eller en forbandelse. ICREA forskningsprofessor Stephan Roche, Gruppeleder hos ICN2, sammen med Dr Aron Cummings, Jose Eduardo Barrios Vargas og Van Tuan Dinh, fra samme gruppe, dele forfatterskabet af anmeldelsen med forskere fra Sungkyunkwan University. Gennemgangsartiklen giver ikke kun retningslinjer for forbedring af grafenenheder, men åbner også et nyt forskningsområde inden for konstruktion af grafenkorngrænser for meget følsomme elektro-biokemiske enheder.

Gennemgangen analyserer udfordringer og muligheder for ladningstransport i polykrystallinsk grafen, hvilket betyder at opsummere den nyeste viden om grafenkorngrænser (GGB'er). Gennemgangen er opdelt i følgende afsnit:Struktur og morfologi af GGB'er; Metoder til observation af GGB'er; Måling af elektrisk transport på tværs af GGB'er; Manipulering af GGB'er med funktionelle grupper.

Værket beskriver, hvordan TEM og STM, kombineret med teori og simulering, kan give information til observation og karakterisering af GGB'er på atomskala. Disse grænser har interessante egenskaber, såsom det faktum, at de kan være en god skabelon til syntese af 1D -materialer, kan være nyttigt at designe sensorer til påvisning af gasser og molekyler eller tillade selektiv diffusion af begrænsede gasser og molekyler. At kontrollere GGB'ernes atomstruktur med CVD er en stor udfordring fra et videnskabeligt synspunkt, men ville være et stort skridt fremad i realiseringen af ​​næste generations teknologier baseret på dette materiale.