Влияние давления на графен можно наблюдать по изменениям в его спектрах комбинационного рассеяния, особенно в G- и 2D-диапазонах. Эти изменения включают в себя изменение формы, положения и относительной интенсивности пиков, которые зависят от количества графеновых слоев и наличия дефектов.
Резюме ответа:
Давление воздействует на графен, изменяя его спектры комбинационного рассеяния, в частности G- и 2D-полосы. Эти изменения указывают на количество слоев и наличие дефектов в структуре графена.
-
Подробное объяснение:
- Изменения спектров комбинационного рассеяния:G- и 2D-полосы:
- Полоса G и полоса 2D в спектрах комбинационного рассеяния графена чувствительны к количеству слоев. Для однослойного графена полоса 2D обычно более интенсивна, чем полоса G. Однако с увеличением числа слоев интенсивность G-полосы возрастает, а 2D-полосы уменьшается. Это связано с резонансными процессами и дисперсионными тенденциями, которые зависят от положения рамановской полосы при лазерном возбуждении.Сдвиг и уширение пиков:
-
Для графена с более чем двумя слоями 2D-пик смещается к более высокому числу волн, а полная ширина на полумаксимуме (FWHM) расширяется. Это уширение указывает на толщину слоя образца графена.
- Влияние дефектов:Структурные дефекты:
- Графен содержит различные структурные дефекты, такие как вакансии, морщины, функциональные группы и загрязнения, на которые могут влиять условия роста и подложка. Эти дефекты могут влиять на свойства и применение графена. Например, эпитаксиально выращенный графен на поверхности Cu(111) может иметь больше остаточных напряжений и меньше морщин или складок.Контроль дефектов:
-
Контроль дефектов в графене имеет решающее значение для получения высококачественных пленок. Понимание процесса образования и контроля дефектов все еще развивается, но оно необходимо для оптимизации синтеза графена с равномерным количеством слоев и контролируемым порядком укладки.
- Последствия для синтеза и характеризации:Проблемы синтеза:
- Синтез многослойного графена с равномерным количеством слоев и контролируемым порядком укладки или углом скручивания является сложной задачей. Используются такие методы, как химическое осаждение из паровой фазы (CVD), но механизмы и воспроизводимость получения высококачественного графена еще не до конца изучены.Методы определения характеристик:
Для исследования и определения характеристик образцов графена используются такие методы, как спектроскопия комбинационного рассеяния света, рентгеновская спектроскопия, просвечивающая электронная микроскопия (TEM) и сканирующая электронная микроскопия (SEM). Эти методы помогают понять влияние давления и других условий синтеза на свойства графена.
В заключение следует отметить, что давление влияет на графен через изменения в его спектре комбинационного рассеяния, на которые влияют количество слоев и наличие дефектов. Понимание этих эффектов имеет решающее значение для контролируемого синтеза и применения графена в различных областях.
