science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Optische microscopen helpen bij grafeenonderzoek

(Phys.org)—De opmerkelijke eigenschappen en daaropvolgende toepassingen van grafeen zijn goed gedocumenteerd sinds het voor het eerst werd geïsoleerd in 2004; echter, onderzoekers proberen nog steeds een snelle, goedkope en efficiënte manier om de dikte te meten.

Een groep onderzoekers uit China lijkt dit probleem te hebben opgelost door een universele methode te bedenken met alleen een standaard optische microscoop.

In een vandaag gepubliceerd onderzoek 16 november 2012, in het tijdschrift van IOP Publishing Nanotechnologie , ze hebben aangetoond dat de dikte van grafeen, samen met tal van andere tweedimensionale materialen, kan worden verkregen door het meten van de rode, groene en blauwe componenten van licht als ze worden gereflecteerd door het oppervlak van het materiaal.

De studie toont aan dat het contrast van rood, groene en blauwe waarden tussen het substraat waarop het monster is geplaatst en het monster zelf nemen toe met de dikte van het monster.

De methode is snel, gemakkelijk te bedienen en vereist geen dure apparatuur.

De onderzoekers, van het Harbin Institute of Technology in Weihai en Southeast University, geloven dat dit een belangrijke bijdrage is aan het fundamentele onderzoek en mogelijke toepassingen van materialen, zoals grafeen, omdat veel van hun opmerkelijke eigenschappen afhankelijk zijn van de dikte van het materiaal zelf.

"Vroeger, methoden voor het identificeren van de dikte van tweedimensionale materialen zijn erg duur geweest en hebben een langzame doorvoer gehad. Onze techniek combineert een gewone microscoop met een simpel stukje software, waardoor het een zeer snelle, goedkope en efficiënte manier om dikte te meten, " zei co-auteur van de studie professor Zhenhua Ni.

De onderzoekers testten hun methode door mechanisch geëxfolieerd grafeen te onderzoeken, grafeen oxide, met stikstof gedoteerd grafeen en molybdeendisulfide, die allemaal grote belangstelling hebben getrokken vanwege hun intrigerende elektrische, mechanisch, thermische en optische eigenschappen.

Een standaard optische microscoop werd gebruikt om optische beelden van de monsters te verkrijgen en een stukje software genaamd Matlab werd gebruikt om de rode, groene en blauwe waarden bij elke pixel van het optische beeld.

Raman-spectroscopie en atoomkrachtmicroscopie werden gebruikt om de diktemetingen van de onderzoekers te bevestigen.