تولید الماس از گرافن

پژوهشگران دانشگاه رایس با کار بر روی گرافن نشان دادند که می‌توان فیلم‌های نازکی از جنس الماس ایجاد کرد، بدون این که نیاز به فشار بالا باشد.

به گزارش ایسنا، با این کار می‌توان لایه‌ نازکی موسوم به «دایامن» ایجاد کرد که ماده‌ای با خواص گرمایی و نیمه‌هادی الماس است. محققان این پروژه دیاگرام فازی مربوط به «دایامن» را ترسیم کردند، در این دیاگرام شرایط مختلف دما، فشار و دیگر فاکتورها برای حالات فیزیکی مختلف «دایامن» نشان داده شده‌ است. بر اساس این دیاگرام برای این که یک ورق گرافنی به شبکه الماس تبدیل شود، نیاز به فشار بسیار بالایی است.

محققان دانشگاه رایس نشان دادند که می‌توان فرآیند تبدیل گرافن به «دایامن» را بصورت شیمیایی انجام داد، بدون این که نیاز به فشار یا دیگر شرایط ویژه باشد.

به گفته این محققان، الماس کاربردهای متعددی دارد این ماده می‌تواند بصورت فیلم‌های نازک سخت دی‌الکتریک در ابرخازن‌ها استفاده شود و همچنین می‌تواند به‌ عنوان یک ابزار ساینده برای پردازش سطح به کار گرفته شود، همچنین در صنعت نانوالکترونیک نیز کاربردهای متعددی دارد.

محققان این پروژه با مدل‌سازی کامپیوتری، فرآیند تبدیل گرافن به الماس را شبیه‌سازی کردند.

به گفته این محققان، ما با استفاده از دیاگرام فازی نشان دادیم که شرایط «دایامن» با دیگر ترکیبات متفاوت است، به این شکل که تعداد لایه‌ها در شرایط فیزیکی این ماده نقش مهمی دارد؛ بنابراین ما به پارامتر جدید رسیدیم.

محققان این پروژه تصریح کردند: هیدروژن در این فرآیند نقش مهمی دارد، حمله هیدروژن منجر به گرفتن یک الکترون از گرافن شده و در نتیجه پیوند شکسته می‌شود. این پیوند شکسته شده می‌تواند به نقطه‌ای دیگر از لایه گرافن رفته و در آنجا مستقر شود، بنابراین بدون نیاز به فشار بالا می‌توان ساختار گرافن را تغییر داد. اگر ما چند لایه گرافن داشته باشیم، فرآیند جدا شدن پیوند بصورت دومینویی انجام می‌شود، این کار موجب تغییر فاز ماده شده و شبکه بلوری به نام الماس ایجاد می‌شود. البته این تغییر فاز با یک هسته‌زایی همراه است، این هسته‌زایی یک سد انرژی دارد که می‌تواند منجر به تشکیل گرافیت شود. ما هنوز محاسبات مربوط به این قسمت را کامل نکرده‌ایم، اما می‌توان شرایط را بصورت ترمودینامیکی به شکلی رقم زد که به جای گرافیت، الماس محصول نهایی باشد.

محققان این پروژه نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای در نشریه Nano Letters به چاپ رسانده‌اند.

پرویز نوری ؛ با عشق نوشت، با رفاقت زیست و با سینما نفس کشید

تماشاخانه

وقتی از آسمان ایران پول نمی‌بارد / مرغ همسایه واقعا غاز است

طوفان شن در کرمان ... حتی نمی‌دانید چه بلای هولناکی است / ای کاش مدیران در ایران چنین گزارش‌هایی را درک می‌کردند

فیلم های دیگر