La pressione può avere un impatto significativo sul grafene, in particolare attraverso i cambiamenti osservati nei suoi spettri Raman.
5 intuizioni chiave sull'effetto della pressione sul grafene
1. Cambiamenti dello spettro Raman
Le bande G e 2D negli spettri Raman del grafene sono sensibili al numero di strati.
Nel caso del grafene monostrato, la banda 2D è solitamente più intensa della banda G. All'aumentare del numero di strati, la banda G è più intensa.
All'aumentare del numero di strati, l'intensità della banda G aumenta, mentre la banda 2D diminuisce.
Questo cambiamento è dovuto a processi risonanti e tendenze dispersive che dipendono dalla posizione della banda Raman rispetto all'eccitazione laser.
Per il grafene con più di due strati, il picco 2D si sposta a un numero d'onda più alto e l'ampiezza a metà del massimo (FWHM) si allarga.
Questo allargamento è indicativo dello spessore dello strato del campione di grafene.
2. Effetto dei difetti
Il grafene contiene vari difetti strutturali, come lacune, rughe, gruppi funzionali e contaminazione.
Questi difetti possono essere influenzati dalle condizioni di crescita e dal substrato.
I difetti possono influenzare le proprietà e le applicazioni del grafene.
Ad esempio, il grafene cresciuto per via epitassiale su superfici di Cu(111) può presentare più tensioni residue e meno rughe o pieghe.
Il controllo dei difetti nel grafene è fondamentale per preparare film di alta qualità.
La comprensione della formazione e del controllo dei difetti è ancora in fase di sviluppo, ma è essenziale per ottimizzare la sintesi del grafene con un numero uniforme di strati e un ordine di impilamento controllato.
3. Implicazioni per la sintesi e la caratterizzazione
La sintesi di grafene multistrato con un numero uniforme di strati e un ordine di impilamento o angolo di torsione controllato è impegnativa.
Vengono utilizzate tecniche come la deposizione chimica da vapore (CVD), ma i meccanismi e la riproducibilità della produzione di grafene di alta qualità non sono ancora del tutto noti.
Per esaminare e caratterizzare i campioni di grafene si utilizzano tecniche come la spettroscopia Raman, la spettroscopia a raggi X, la microscopia elettronica a trasmissione (TEM) e la microscopia elettronica a scansione (SEM).
Questi metodi aiutano a comprendere gli effetti della pressione e di altre condizioni di sintesi sulle proprietà del grafene.
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