Графен бир атом калыңдыкта болгонуна карабастан, укмуштуудай бекемдиги менен белгилүү. Анда аны кантип андан да бекем кылса болот? Албетте, аны алмаз барактарына айландыруу менен. Түштүк Кореядагы изилдөөчүлөр азыр жогорку басымды колдонбостон, графенди эң жука алмаз пленкаларына айландыруунун жаңы ыкмасын иштеп чыгышты.
Графен, графит жана алмаз баары бир эле нерседен – көмүртектен – жасалган, бирок бул материалдардын ортосундагы айырмачылык көмүртек атомдорунун кандайча жайгашып, бири-бирине кандайча туташкандыгында. Графен – бул бир гана атом калыңдыктагы көмүртектин катмары, алардын ортосунда горизонталдуу түрдө күчтүү байланыштар бар. Графит бири-биринин үстүнө тизилген графен катмарларынан турат, ар бир катмардын ичинде күчтүү байланыштар бар, ал эми алсыз байланыштар ар кандай катмарларды бириктирет. Ал эми алмазда көмүртек атомдору үч өлчөмдө алда канча күчтүү байланышта болуп, укмуштуудай катуу материалды түзөт.
Графен катмарларынын ортосундагы байланыштар бекемделгенде, ал диаман деп аталган алмаздын 2D формасына айланышы мүмкүн. Көйгөй, адатта, муну жасоо оңой эмес. Бир жолу өтө жогорку басымды талап кылат жана ал басым алынып салынгандан кийин материал кайрадан графенге айланат. Башка изилдөөлөр графенге суутек атомдорун кошту, бирок бул байланыштарды көзөмөлдөөнү кыйындатат.
Жаңы изилдөө үчүн Фундаменталдык илимдер институтунун (IBS) жана Ульсан Улуттук илим жана технология институтунун (UNIST) изилдөөчүлөрү суутекти фторго алмаштырышкан. Идея эки катмарлуу графенди фторго дуушар кылуу менен эки катмарды бири-бирине жакындатып, алардын ортосунда бекем байланыштарды түзүү болуп саналат.
Команда жез жана никельден жасалган негизге химиялык буу чөктүрүүнүн (CVD) сыналган жана чыныгы ыкмасын колдонуп, эки катмарлуу графенди түзүүдөн баштаган. Андан кийин алар графенди ксенон дифторидинин бууларына дуушар кылышкан. Ал аралашмадагы фтор көмүртек атомдоруна жабышып, графен катмарларынын ортосундагы байланыштарды бекемдеп, F-диаман деп аталган фтор кошулган алмаздын өтө жука катмарын пайда кылат.
Жаңы процесс башкаларга караганда алда канча жөнөкөй, бул аны масштабдоону салыштырмалуу жеңилдетет. Өтө жука алмаз барактары, айрыкча кең аралыктуу жарым өткөргүч катары, күчтүүрөөк, кичирээк жана ийкемдүү электрондук компоненттерди жасай алат.
«Бул жөнөкөй фторлоо ыкмасы бөлмөгө жакын температурада жана төмөнкү басым астында плазманы же газды активдештирүү механизмдерин колдонбостон иштейт, ошондуктан кемчиликтердин пайда болуу мүмкүнчүлүгүн азайтат», - дейт изилдөөнүн биринчи автору Павел В. Бахарев.
Жарыяланган убактысы: 2020-жылдын 24-апрели