Bobleteknik, der bruges til at måle forskydningskræfter mellem grafenark

(Phys.org) - Et team af forskere fra Kina og USA har udtænkt et relativt simpelt middel til måling af forskydningskræfterne, der findes mellem ark af grafen og andre materialer. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver teknikken og de resultater, de fandt, da de brugte den til at måle forskydningskræfter for flere typer 2-D-materialer.

Da grafenark bruges i flere applikationer, det er blevet vigtigt at bedre forstå de forskydningskræfter, der spiller mellem dem og andre materialer. At lære mere kan forhindre ark i at falde fra hinanden, for eksempel, når de bruges til at lave en elektronisk enhed. I nogle applikationer, grafenark er lagdelt med andre grafenark, mens i andre, grafenark påføres ark af andre materialer. Men indtil nu, der var ingen måde at måle, hvor godt sådanne materialer klamrede sig til hinanden. Traditionelt set sådanne målinger foretages ved at klæbe materialeark og derefter trække dem i modsatte retninger - et middel til at måle deres forskydningskraft. Men fordi grafenplader er et enkelt atom tykke, denne fremgangsmåde er ikke mulig. I denne nye indsats, forskerne har fundet en ny måde at måle forskydningskræfter mellem sådanne materialer.

I den nye metode, små huller blev boret i et ark, før det blev klæbet til et andet ark. Luft blev derefter brugt til at generere tryk nedenunder, får det øverste ark til at hæve og trækker arket nedenfor med det, danner en boble. Forskerne brugte derefter Raman -spektroskopi til at måle strækningsmængden ved boblens bund som et middel til at måle forskydningskræfterne mellem de to materialer.

Ved hjælp af deres teknik, forskerne var i stand til at måle forskydningskraften mellem to ark grafen og fandt, at den var 40 kPa, som betragtes som meget lille og ikke overraskende, som ark af grafen er blevet brugt som smøremiddel. Holdet målte også forskydningskraften mellem et ark grafen og et ark siliciumdioxid, og fandt den til at være 1,64 MPa - hvilket er cirka 40 gange større end forskydningskraften mellem grafenark.

© 2017 Phys.org