Структурные дефекты графена

Трудно надеяться на то, что графен достаточно большого размера будет иметь совершенную структуру.

Обычно, в зависимости от метода синтеза, температуры и других условий, поверхность графена содержит структурные дефекты, наличие которых отражается на его механических, электронных и транспортных характеристиках. Структурные дефекты изменяют электронный и фононный спектр графена, являясь центрами рассеяния для фононов и электронов, так что их наличие сказывается на транспортных характеристиках графена. На рисунке 6 представлены наиболее существенные типы структурных дефектов графена. Вакансионный дефект соответствует отсутствию атома углерода в гексагональной решётке графена. Дефект Стоуна-Уэльса соответствуют замене пары шестиугольников парой пятиугольник-семиугольник. Адсорбатный дефект образуется в результате присоединения атома, радикала или функциональной группы к поверхности графена. Поскольку все перечисленные дефекты приводят, как правило, к изменению расстояний между атомами в гексагональной ячейке графена, то это зачастую вызывает искажение его плоской структуры.

Рисунок 6. Структурные дефекты графенового листа: (а) фрагмент графена с присоединенным радикалом ОН; (б) дефект Стоуна-Уэльса; (в) вакансионный дефект.

Наряду с дефектами, показанными на рис. 6, в образцах графена могут существовать дефекты, образованные в результате изотопического либо химического замещения атомов углерода в структуре, а также дефекты дислокационного типа, которые проявляются в смешении фрагментов графенового слоя друг относительно друга. Наличие указанных дефектов также влияет на транспортные характеристики графена.

Дата добавления: 2015-10-13