গ্রাফিন ইতিমধ্যেই অবিশ্বাস্যভাবে শক্তিশালী বলে পরিচিত, যদিও এটি মাত্র একটি পরমাণু পুরু। তাহলে কীভাবে এটিকে আরও শক্তিশালী করা যায়? অবশ্যই এটিকে হীরার চাদরে পরিণত করে। দক্ষিণ কোরিয়ার গবেষকরা এখন উচ্চ চাপ ব্যবহার না করেই গ্রাফিনকে সবচেয়ে পাতলা হীরার ফিল্মে রূপান্তর করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন।
গ্রাফিন, গ্রাফাইট এবং হীরা সব একই উপাদান - কার্বন - দিয়ে তৈরি, কিন্তু এই উপাদানগুলির মধ্যে পার্থক্য হল কার্বন পরমাণুগুলি কীভাবে সাজানো এবং একসাথে আবদ্ধ। গ্রাফিন হল কার্বনের একটি শীট যা কেবল একটি পরমাণু পুরু, যার মধ্যে অনুভূমিকভাবে শক্তিশালী বন্ধন থাকে। গ্রাফাইট একে অপরের উপরে স্তূপীকৃত গ্রাফিন শীট দিয়ে তৈরি, প্রতিটি শীটের মধ্যে শক্তিশালী বন্ধন থাকে কিন্তু দুর্বল বন্ধনগুলি বিভিন্ন শীটকে সংযুক্ত করে। এবং হীরাতে, কার্বন পরমাণুগুলি তিনটি মাত্রায় অনেক বেশি দৃঢ়ভাবে সংযুক্ত থাকে, যা একটি অবিশ্বাস্যভাবে কঠিন উপাদান তৈরি করে।
যখন গ্রাফিনের স্তরগুলির মধ্যে বন্ধন শক্তিশালী হয়, তখন এটি হীরার একটি 2D রূপে পরিণত হতে পারে যা ডায়মেন নামে পরিচিত। সমস্যা হল, এটি করা সাধারণত সহজ নয়। একটি উপায়ে অত্যন্ত উচ্চ চাপের প্রয়োজন হয় এবং সেই চাপ অপসারণের সাথে সাথে উপাদানটি গ্রাফিনে ফিরে যায়। অন্যান্য গবেষণায় গ্রাফিনে হাইড্রোজেন পরমাণু যুক্ত করা হয়েছে, তবে এটি বন্ধন নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন করে তোলে।
নতুন গবেষণার জন্য, ইনস্টিটিউট ফর বেসিক সায়েন্স (IBS) এবং উলসান ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির (UNIST) গবেষকরা হাইড্রোজেনের পরিবর্তে ফ্লোরিন ব্যবহার করেছেন। ধারণাটি হল যে বাইলেয়ার গ্রাফিনকে ফ্লোরিনের সাথে সংযুক্ত করে, এটি দুটি স্তরকে একে অপরের কাছাকাছি নিয়ে আসে, তাদের মধ্যে আরও শক্তিশালী বন্ধন তৈরি করে।
দলটি তামা এবং নিকেল দিয়ে তৈরি একটি সাবস্ট্রেটের উপর রাসায়নিক বাষ্প জমার (CVD) পরীক্ষিত পদ্ধতি ব্যবহার করে দ্বিস্তর গ্রাফিন তৈরি করে শুরু করে। তারপর, তারা গ্রাফিনকে জেনন ডাইফ্লোরাইডের বাষ্পের সংস্পর্শে আনে। সেই মিশ্রণের ফ্লোরিন কার্বন পরমাণুর সাথে লেগে থাকে, গ্রাফিন স্তরগুলির মধ্যে বন্ধনকে শক্তিশালী করে এবং ফ্লোরিনেটেড হীরার একটি অতি পাতলা স্তর তৈরি করে, যা F-diamane নামে পরিচিত।
নতুন প্রক্রিয়াটি অন্যদের তুলনায় অনেক সহজ, যার ফলে এটিকে স্কেল করা তুলনামূলকভাবে সহজ হবে। হীরার অতি পাতলা পাতগুলি শক্তিশালী, ছোট এবং আরও নমনীয় ইলেকট্রনিক উপাদান তৈরি করতে পারে, বিশেষ করে একটি প্রশস্ত-ব্যবধানের সেমি-কন্ডাক্টর হিসাবে।
"এই সহজ ফ্লোরিনেশন পদ্ধতিটি ঘরের কাছাকাছি তাপমাত্রায় এবং কম চাপে প্লাজমা বা কোনও গ্যাস সক্রিয়করণ প্রক্রিয়া ব্যবহার না করেই কাজ করে, তাই ত্রুটি তৈরির সম্ভাবনা হ্রাস করে," গবেষণার প্রথম লেখক পাভেল ভি. বাখারেভ বলেছেন।
পোস্টের সময়: এপ্রিল-২৪-২০২০