ابداع روشی ساده برای تبدیل گرافن به الماس - مجله پیوند

درهمین راستا محققان کره جنوبی روش جدیدی برای تبدیل گرافن به نازک ترین لایه الماس بدون استفاده از فشار بالا ابداع نموده اند.

گرافن، گرافیت و الماس همه از کربن تشکیل شده اند اما تفاوت در این مواد به شیوه کنار هم قرار دریافت اتم ها و پیوندهای داخل مواد مربوط است.

گرافن ورقه ای از کربن با ضخامت یک اتم است که پیوندهای قدرتمند افقی بین اتم ها وجود دارد. گرافیت از ورقه های گرافن تشکیل شده که روی یکدیگر قرار می گیرند و پیوند محکمی در هر ورقه ها وجود دارد اما پیوند میان ورقه های مختلف ضعیف است. در الماس نیز اتم های کربن با قدرتی بسیار بیشتر در حالت 3 بعدی به یکدیگر متصل هستند و یک ماده بسیار سخت به وجود می آورند.

هنگامیکه پیوند میان لایه های گرافن قدرتمندتر می گردد، آن را فرم 2بعدی الماس یا الماس نما(diamane) می نامند. مشکل اینجاست که ساخت آن کار ساده ای نیست و نیازمند فشار بالا است. همچنین به محض اینکه عامل فشار حذف گردد، ماده دوباره به گرافن تبدیل می گردد. در تحقیقاتی دیگر برای فراوری الماس نما، اتم های هیدروژن به گرافن افزوده شد اما کنترل پیوندها کار بسیار مسئله ای است.

در پژوهش جدید محققان انستیتو بیسیک ساینس(IBS)و انستیتو علوم و فناوری ملی اولسان به جای هیدروژن از اتم های فلورین استفاده می گردد. فلورین عنصر سمی به رنگ زرد مایل به سبز است که فلوریدها را تشکیل می دهد.

ایده اصلی آن است که با قرار دریافت گرافن دولایه در مقابل فلورین می توان دولایه را به یکدیگر نزدیک تر کرد و پیوندهایی محکم تر بین آنها به وجود آورد.

محققان با استفاده از روشCVD گرافن دولایه را روی لایه ای از مس و نیکل ساختند. در مرحله بعد آنها گرافن را در مقابل بخار دی فلورید زنون قرار دادند. فلورین موجود در این ترکیب به اتم های کربن می چسبد و پیوند بین لایه های گرافن را قدرتمندتر و یک لایه بسیار نازک از الماس فلورینی به نام F-diamane می سازد.

این فرایند بسیار ساده تر از روش های موجود است. ورقه های بسیار نازک الماس به فراوری قطعات الکترونیکی قدرتمندتر، کوچکتر و انعطاف پذیری یاری می نمایند.