Grafeno jam estas konata pro sia nekredeble forta, malgraŭ esti nur unu atomo dika. Do kiel ĝi povas esti eĉ pli forta? Kompreneble, per transformado de ĝi en diamantajn tavolojn. Esploristoj en Sud-Koreio nun evoluigis novan metodon por konverti grafenon en la plej maldikajn diamantajn filmojn, sen devi uzi altan premon.
Grafeno, grafito kaj diamanto ĉiuj konsistas el la sama substanco - karbono - sed la diferenco inter ĉi tiuj materialoj estas kiel la karbonatomoj estas aranĝitaj kaj ligitaj kune. Grafeno estas karbona tavolo, kiu estas nur unu atomon dika, kun fortaj ligoj inter ili horizontale. Grafito konsistas el grafenaj tavoloj stakigitaj unu sur la alia, kun fortaj ligoj ene de ĉiu tavolo sed malfortaj ligoj konektantaj malsamajn tavolojn. Kaj en diamanto, la karbonatomoj estas multe pli forte ligitaj en tri dimensioj, kreante nekredeble malmolan materialon.
Kiam la ligoj inter tavoloj de grafeno plifortiĝas, ĝi povas fariĝi 2D-formo de diamanto konata kiel diamano. La problemo estas, ke tio normale ne estas facile farebla. Unu maniero postulas ekstreme altajn premojn, kaj tuj kiam tiu premo estas forigita, la materialo revenas al grafeno. Aliaj studoj aldonis hidrogenajn atomojn al la grafeno, sed tio malfaciligas la kontrolon de la ligoj.
Por la nova studo, esploristoj ĉe la Instituto por Baza Scienco (IBS) kaj la Ulsan Nacia Instituto de Scienco kaj Teknologio (UNIST) anstataŭigis hidrogenon per fluoro. La ideo estas, ke eksponante dutavolan grafenon al fluoro, ĝi alproksimigas la du tavolojn unu al la alia, kreante pli fortajn ligojn inter ili.
La teamo komencis per kreado de dutavola grafeno uzante la elprovitan metodon de kemia vapora deponado (CVD), sur substrato farita el kupro kaj nikelo. Poste, ili eksponis la grafenon al vaporoj de ksenona difluorido. La fluoro en tiu miksaĵo algluiĝas al la karbonatomoj, plifortigante ligojn inter grafenaj tavoloj kaj kreante ultramaldikan tavolon de fluorizita diamanto, konata kiel F-diamano.
La nova procezo estas multe pli simpla ol aliaj, kio devus faciligi ĝian skalon. Ultramaldikaj diamantfolioj povus krei pli fortajn, pli malgrandajn kaj pli flekseblajn elektronikajn komponantojn, precipe kiel larĝ-interspacan duonkonduktaĵon.
“Ĉi tiu simpla fluorigada metodo funkcias je preskaŭ ĉambra temperaturo kaj sub malalta premo sen la uzo de plasmo aŭ iuj ajn gasaj aktivigaj mekanismoj, tial reduktas la eblecon krei difektojn,” diras Pavel V. Bakharev, unua aŭtoro de la studo.
Afiŝtempo: 24-a de aprilo 2020