Электронный луч модифицирует графен

Облучение графена низкоэнергетическими электронными пучками даже на короткое время превращает его кристаллическую решетку в нанокристаллические формы, а затем по мере возрастания дозы - в аморфный материал. Ученые Калифорнийского университета говорят, что их открытие будет иметь приложения для изготовления графеновых устройств, которые ранее нуждались в визуализации с использованием методов электронной микроскопии. Этот результат также указывает на новый способ обработки графеновых материалов.

Напомним, что «удивительный материал» графен состоит из плоского листа углерода, расположенного в форме сотовидной решетки. Графен привлек внимание ученых и инженеров благодаря своим уникальным электронным и механическим свойствам, которые делают его полезным для изготовления устройств от транзисторов до одномолекулярных детекторов. Среди наиболее интересных свойств графена - исключительно высокая подвижность электронов при комнатных температурах и чрезвычайно высокая теплопроводность.

Замечательные свойства электро- и теплопроводности графена являются следствием его строго двумерной кристаллической решетки, характеризующейся дальним порядком атомов углерода и прочностью связей между этими атомами.

Группе ученых под руководством Александра Баландина в настоящее время обнаружено, что облучение графена низкоэнергетическими электронами преобразует кристаллическую решетку графена в нанокристаллическую форму, а затем, в конечном итоге, в аморфный материал. Эта трансформация сопровождается резким изменением свойств: графен превращается из хорошего проводника электричества и тепла в изолятор.

Открытие будет иметь важное значение для изготовления графеновых устройств, которые часто формируют с использованием сканирующей электронной микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии и обработки сфокусированным ионным пучком.

В результате также открываются новые пути для обработки графена, потому что некоторые области материала могут быть преобразованы в изоляторы с помощью контролируемого облучения электронным пучком.