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石墨烯AFM研究增加了我们对二维材料的知识深度

二维(2D)材料研究主要局限于科学理论和推测,直到2004年Andre Geim和Konstantin Novoselov宣布分离出单层石墨烯片。这一发现对材料科学研究具有催化作用。在过去的14年里,通过新颖的方法合成了十几种只包含单个或几个原子层的元素和化合物晶体,包括二硫化钼(MoS)2)和氮化硼(BN)薄膜。

石墨烯AFM研究历史

自从Geim和Novoselov首次使用原子力显微镜技术确认石墨烯分离以来,原子力显微镜(AFM)一直是二维材料研究中不可或缺的一部分。进行了石墨烯AFM成像,以确定第一批石墨烯片的力学性能,展示了单分子石墨烯片和大块石墨之间令人鼓舞的区别。它还证明了二维碳同素异形体的许多理论机电性质。

石墨烯AFM研究实现了尖端材料表征,提供亚埃分辨率的样品片的三维(3D)测量。最初,它被用于表征石墨烯样品的形貌、粗糙度和均匀性,尽管在更高的分辨率下,它也可以分辨晶格结构。随着时间的推移,石墨烯AFM成像的能力已经扩展到能够进行多方面的测量,包括导电率、介电常数、刚度、耗散以及材料的粘弹性和摩擦响应。

石墨烯AFM研究的今天和未来

石墨烯AFM研究界的关注很大程度上已经从基础研究发展到如何批量生产和使用这些材料的研究。化学气相沉积(CVD)是大规模二维材料合成中最有前途的技术之一。然而,由于依赖于基底形态和化学成分等可变因素,这些工艺往往难以开发和优化。

石墨烯AFM对这些器件和加工方法的研究得益于早期开发的无数纳米力学、纳米电和功能表征能力。

在2004年,用AFM简单地检测石墨烯就足够了,但研究越来越专注于将二维材料的潜力扩展到商业规模。这需要对样品形态进行全面分析,以开发、改进和监测化学生长过程,以支持可重复的材料沉积。

CVD可能是最著名的2D材料批量生产技术,但石墨烯AFM研究也被证明是所谓的自上而下液相反应的重要组成部分。在一个例子中,石墨烯AFM成像已用于研究离子液体中剥离产生的石墨烯。这产生了令人难以置信的生动和有价值的数据,帮助科学家理解石墨烯剥离的机制,以及驱动粒子分散与凝聚潜力的因素之间的平衡。

石墨烯AFM研究与庇护研究AFMs

Asylum Research为石墨烯AFM成像和2D材料研究提供最高性能的工具,拥有一系列著名的原子力显微镜,适用于创新材料表征和过程监测。我们的afm超越了传统的性能水平,为更可靠的材料评估提供了关于样品机电性能的定量数据。

石墨烯AFM研究有望在未来几年在学术、工业和商业领域得到发展。量子计算、光伏、超级电容器、纳米机电设备和许多创新技术正逐渐接近现实,这要归功于正在进行的使用AFM的研究。

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应用笔记侧重于创新的二维材料和石墨烯研究与新型AFM技术。 了解更多