ग्राफिन पहिले नै एक परमाणु बाक्लो भए पनि अविश्वसनीय रूपमा बलियो भएकोले परिचित छ। त्यसोभए यसलाई कसरी अझ बलियो बनाउन सकिन्छ? अवश्य पनि, यसलाई हीराको पातामा परिणत गरेर। दक्षिण कोरियाका अनुसन्धानकर्ताहरूले अब उच्च दबाब प्रयोग नगरी ग्राफिनलाई सबैभन्दा पातलो हीरा फिल्ममा रूपान्तरण गर्ने नयाँ विधि विकास गरेका छन्।
ग्राफिन, ग्रेफाइट र हीरा सबै एउटै पदार्थ - कार्बन - बाट बनेका हुन्छन् तर यी पदार्थहरू बीचको भिन्नता भनेको कार्बन परमाणुहरू कसरी व्यवस्थित र एकसाथ बाँधिएका हुन्छन् भन्ने हो। ग्राफिन कार्बनको एउटा पाना हो जुन केवल एक परमाणु बाक्लो हुन्छ, जसको बीचमा तेर्सो रूपमा बलियो बन्धन हुन्छ। ग्रेफाइट एकअर्काको माथि स्ट्याक गरिएका ग्राफिन पानाहरूबाट बनेको हुन्छ, प्रत्येक पाना भित्र बलियो बन्धनहरू हुन्छन् तर कमजोरहरूले फरक पानाहरू जोड्छन्। र हीरामा, कार्बन परमाणुहरू तीन आयामहरूमा धेरै बलियो रूपमा जोडिएका हुन्छन्, जसले अविश्वसनीय रूपमा कडा पदार्थ सिर्जना गर्दछ।
जब ग्राफिनका तहहरू बीचको बन्धन बलियो हुन्छ, यो डायमन भनेर चिनिने हीराको २D रूप बन्न सक्छ। समस्या के हो भने, यो सामान्यतया गर्न सजिलो हुँदैन। एउटा तरिकाले अत्यन्त उच्च दबाब चाहिन्छ, र त्यो दबाब हटाइने बित्तिकै सामग्री ग्राफिनमा फर्कन्छ। अन्य अध्ययनहरूले ग्राफिनमा हाइड्रोजन परमाणुहरू थपेका छन्, तर यसले बन्धनहरूलाई नियन्त्रण गर्न गाह्रो बनाउँछ।
नयाँ अध्ययनको लागि, आधारभूत विज्ञान संस्थान (IBS) र उल्सान राष्ट्रिय विज्ञान तथा प्रविधि संस्थान (UNIST) का अनुसन्धानकर्ताहरूले फ्लोरिनको लागि हाइड्रोजनको सट्टा प्रयोग गरे। विचार यो हो कि द्वि-तह ग्राफिनलाई फ्लोरिनमा पर्दाफास गरेर, यसले दुई तहहरूलाई एकसाथ नजिक ल्याउँछ, तिनीहरू बीच बलियो बन्धन सिर्जना गर्दछ।
टोलीले तामा र निकेलबाट बनेको सब्सट्रेटमा रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) को परीक्षण गरिएको र सत्य विधि प्रयोग गरेर द्विस्तरीय ग्राफिन सिर्जना गरेर सुरु गर्यो। त्यसपछि, तिनीहरूले ग्राफिनलाई जेनन डाइफ्लोराइडको वाष्पमा उजागर गरे। त्यो मिश्रणमा फ्लोरिन कार्बन परमाणुहरूमा टाँसिन्छ, ग्राफिन तहहरू बीचको बन्धनलाई बलियो बनाउँछ र फ्लोरिनेटेड हीराको अल्ट्राथिन तह सिर्जना गर्दछ, जसलाई F-diamane भनिन्छ।
नयाँ प्रक्रिया अरू भन्दा धेरै सरल छ, जसले यसलाई मापन गर्न अपेक्षाकृत सजिलो बनाउनु पर्छ। हीराका अल्ट्राथिन पानाहरूले बलियो, साना र अधिक लचिलो इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरू बनाउन सक्छन्, विशेष गरी चौडा-अन्तर अर्धचालकको रूपमा।
"यो साधारण फ्लोरिनेसन विधिले प्लाज्मा वा कुनै पनि ग्यास सक्रियता संयन्त्रको प्रयोग बिना नै कोठाको नजिकको तापक्रममा र कम चापमा काम गर्छ, त्यसैले दोषहरू सिर्जना गर्ने सम्भावना कम गर्छ," अध्ययनका पहिलो लेखक पावेल वी. बखारेभ भन्छन्।
पोस्ट समय: अप्रिल-२४-२०२०