برترین کاربران هفتگی این مقاله

از ۱۳۹۷/۰۵/۲۰ تا ۱۳۹۷/۰۵/۲۶

هیچ کاربری در این بازه زمانی وجود ندارد

آمار مقاله
  • بازدید کل ۹۱,۸۴۳
  • بازدید این ماه ۲۲۴
  • بازدید امروز ۱
آمار آزمون مقاله
  • کل شرکت کنندگان ۱,۸۰۹
  • قبول شدگان ۱,۵۹۴
  • شرکت کنندگان یکتا ۶۹۴
  • میانگین درصد شرکت کنندگان ۸۱
واژه نامه فناوری نانو

نانو

nano

پيشوندي به معناي يک بيليونم يا (000،000،000،1/1). در متون فناوري‌نانو، معمولا براي مشخص کردن يک واحد اندازه‌گيري برابر با 10 به توان منفي 9 متر استفاده مي‌شود.

سطح مقاله

پیشرفته 1

طرح درس

منابع پیشنهادی هشتمین مسابقه ملی-عناوین کلی

نویسندگان
کلمات کلیدی
امتیاز کاربران

گرافن؛ پایه ساختارهای مهم کربنی (2)

با در نظر گرفتن توجه دانشمندان به گرافن و امید به کاربردهای مختلف آن در آینده نزدیک، تلاش‌های تحقیقاتی زیادی به روش‎های تولید، درک ساختار و خواص گرافن اختصاص داده شده است. به طور کلی انتظار می‎رود که گرافن تنها از یک لایه تشکیل شده باشد، اما علاقه قابل توجهی برای تحقیق در مورد گرافن دو لایه و کم لایه نیز وجود دارد. روش‎های مختلفی برای تولید گرافن وجود دارد که هر کدام معایب و مزایای خود را دارد. روش‎های سنتز گرافن کلاً به چهار روش کلی تقسیم شده است: 1) رسوب‎دهی شیمیایی از فاز بخار (CVD) و رشدهای همبافته (Epitaxial Growth)، 2) لایه‎برداری میکرومکانیکی از گرافیت، 3) رشد همبافته در سطوح الکتریکی عایق مانند SiC و 4) ایجاد تعلیق کلوئیدی از گرافن ساخته شده از گرافیت، مشتقات گرافیت (مانند اکسید گرافیت) و ترکیبات بین لایه‎ای گرافیت. انواع مختلف گرافن شامل تک لایه، دو لایه و چند لایه، دارای کاربردهای بالقوه در زمینه‎های مختلف هستند. در ادامه به طور مختصر به ذکر روش‎های سنتز، خصوصیات، روش‎های تعیین خصوصیات و کاربردهای گرافن می‎پردازیم.

1- مقدمه: روش‎های ساخت انواع مختلف گرافن
تاکنون روش‎های متعدد شیمیایی و فیزیکی برای تولید انواع مختلف گرافن (از تک لایه تا چند لایه) مطرح شده است که برخی از این روش‌ها در ذیل آورده شده است:

   از پایین به بالا
        رسوب‎دهی شیمیایی از فاز بخار (CVD) و رشد همبافته (Epitaxial growth) [2،1]
              رسوب‎دهی شیمیایی از فاز بخار با پلاسما غنی شده [1]

              گرمایی [2]
                           در حضور بستر فلزی (مانند روتنیوم، نیکل و مس) [3-6]
                           در عدم حضور بستر[7]
                           رشد همبافته بر روی بستر SiC عایق [9،8]
       گرماکافت [11،10]

عنوان : آشنایی با روش رسوب‎دهی شیمیایی از فاز بخار با پلاسما غنی شده

توضیحات : در روش رسوب‎دهی شیمیایی از فاز بخار با پلاسما غنی شده (PECVD)، مولکول‎های پیش‎ماده در محیط پلاسما با الکترون‎ها بمباران شده و لذا پیش‎ماده تحریک، یونیزه و تفکیک می‎شود.

نمایش توضیحات فیلم


چند رسانه‎ای 1 : آشنایی با روش رسوب‎دهی شیمیایی از فاز بخار با پلاسما غنی شده

   از بالا به پایین
        لایه‌برداری مکانیکی [13،12]
              چسب نواری (Scotch® tape technique) [13]
              سوزن میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM Tip) [14]

عنوان : اساس کار در میکروسکوپ نیروی اتمی

توضیحات : پروب در میکروسکوپ نیروی اتمی، سوزنی نوک تیز است. در AFM، سطح نمونه با اندازه‌گیری نیروهای جاذبه و دافعه بین نوک سوزن و سطح نمونه، پیمایش تصویری می‎شود. در هنگام اسکن سطح با سوزن، پایه‎ای مطابق با کانتور سطح به سمت بالا و پایین حرکت می‎کند. یک دستگاه حرکت‎دهنده بسیار دقیق از سرامیک‎های پیزوالکتریک، موجب حرکت سوزن یا نمونه می‎شود. در طول روبش پارامتری خاص مثل نیرو یا انکسار یا سایر پارامترها ثابت نگه داشته شده و تصویر سه بعدی از نمونه با آشکارساز نوری یا از بازخورد بین آشکارساز و روبشگر پیزوالکتریک، ایجاد می‎شود.

نمایش توضیحات فیلم


چند رسانه‎ای 2 : اساس کار در میکروسکوپ نیروی اتمی

        سنتز شیمیایی [15]
              با امواج فرا صوتی [16]
              کاهش [17]
              روش الکتروشیمیایی [19،18]
       باز کردن نانولوله‎های کربنی [21،20]
       تبدیل نانوالماس [22]
       تبخیر قوس الکتریکی گرافیت در حضور مخلوط H2/He  گازی [1]

هریک از این روش‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند.

روش لایه‎برداری مکانیکی با استفاده از چسب نواری، برای تولید گرافن تک لایه و کم لایه مناسب است اما راندمان تولید پائین است. روش CVD با وجود این‌که پتانسیل زیادی برای تولید گرافن با سطح بزرگ از خود نشان می‌دهد، اما نیاز به انتقال نمونه به بسترهای دیگر از طریق انتقال مکانیکی یا از طریق فرآوری محلول به منظور ایجاد وسایل سودمند را دارد. این روش پتانسیل زیادی برای تولید مقدار زیادی از گرافن با هدف استفاده برای کاربردهای الکترونیکی را داراست [23].
تجزیه حرارتی ویفر SiC تحت خلأ بالا روش دیگری برای تهیه گرافن است. این روش نیاز به درجه حرارت بالا بیش از 1100 درجه سانتیگراد برای تصعید سیلیکون دارد و کربن‎های باقی‎مانده به شکل گرافن مرتب می‎شوند. این روش می‎تواند برای الگودهی گرافن (Patterned Graphene) مورد استفاده قرار گیرد که برای کاربردهای الکترونیکی مناسب است. نقطه ضعف این روش بسیاری نقص ساختاری در لایه‎هاست. علاوه بر آن انتقال به بسترهای دیگر دشوار است. همچنین، نیاز به شرایط خلأ بالا دارد و در نتیجه گران است [23].
تبدیل نانوالماس، تبخیر قوس الکتریکی گرافیت در حضور مخلوط H2/He و رسوب‎دهی شیمیایی از فاز بخار با پلاسما غنی شده با میکروویو نیز برای تولید گرافن استفاده شده است. این روش باعث تولید مقادیری از سایر مواد ناخواسته کربنی می‎شود [23].
ایجاد تعلیق کلوئیدی از گرافیت و مشتقات گرافیت (مانند اکسیدهای گرافیت، ترکیبات بین لایه‎ای گرافیت (Graphite Intercalation Compounds) و گرافیت بسط‎پذیر (Expandable Graphite)) روش دیگری برای سنتز گرافن است.
اگر ماده شروع‌کننده گرافیت باشد، تعلیق کلوئیدی از گرافن می‎تواند در حلال‎های مختلف به دست آید اما گرافن به دست آمده با غلظت کم در اندازه کوچک است. همچنین باقی‎مانده حلال‎ها ممکن است بر روی سطح گرافن باقی بماند و کاربردهای آن را محدود کند [23].
در مورد اکسید گرافیت، روش شامل اکسیداسیون اولیه گرافیت به اکسید گرافیت است. پس از آن اکسید گرافیت به صورت مکانوشیمیایی یا حرارتی به اکسید گرافن (GOx) تبدیل می‎شود و به دنبال آن با کاهش اکسید گرافن، گرافن ایجاد می‎شود. این روش برای تولید گرافن در مقیاس و راندمان بالا مناسب است، اما با این وجود روشی وقت‎گیر است و از واکنشگرهای اکسیدکننده و کاهش‎دهنده خطرناک و سمی استفاده می‎شود. در واقع، اکسید گرافن عایق است و از لحاظ هدایت، تفاوت زیادی با گرافن دارد. با وجودی که این گروه‎های عاملی اکسیدی را می‎توان با کاهش دادن (Reduction) تا حدی از بین برد، اما مقدار قابل توجهی نقص ساختاری ایجاد می‎شود که خواص الکترونیکی را تحت تأثیر قرار می‎دهد [23].
برای تهیه گرافن همچنین می‎توان از روش‎های ورقه ورقه شدن گرافیت توسط واکنش‎های شامل مواد بین لایه‎ای  (Intercalant)، یا از طریق شوک حرارتی بعد از در معرض قرار دادن گرافیت طبیعی یا بسط‎پذیر (Expandable Graphite) با اسید نیز استفاده کرد. با این حال، این روش‎ها وقت‎گیر هستند [23].
لایه‎برداری الکتروشیمیایی از گرافیت، روش دیگری برای تولید گرافن است. اما این روش‎ها نیز نیاز به ولتاژ بالا دارد و معمولاً چند مرحله‎ای و زمان‎گیر هستند [23].  بنابراین، ارائه یک روش آسان، ساده و مستقیم برای تولید گرافن در مقیاس بالا و بدون نقص با مساحت بزرگ یک چالش بزرگ است.

2 - خصوصیات گرافن
با در نظر گرفتن توجه دانشمندان به گرافن و امید به کاربردهای مختلف آن در آینده نزدیک، تلاش‎های تحقیقاتی زیادی به درک ساختار و خواص گرافن اختصاص داده شده است. به طور کلی انتظار می‎رود که گرافن تنها از یک لایه تشکیل شده باشد، اما علاقه قابل توجهی برای تحقیق در مورد گرافن دو لایه و کم لایه نیز وجود دارد. گرافن‎های دو لایه و کم لایه به ترتیب شامل 2 و 3 تا 10 لایه از این ورقه‎های دو بعدی هستند. ساختار گرافن شامل بیش از 10 عدد از این ورقه‎های دوبعدی به عنوان گرافن ضخیم در نظر گرفته شده و کمتر مورد علاقه دانشمندان است [24]. گرافن وضعیت خود را از یک ماده ناشناخته به یک ستاره پرفروغ در زمینه‎های مختلف علم و فناوری تغییر داده است [24]. این به دلیل خصوصیات استثنایی گرافن شامل چگالی بالای جریان، حمل و نقل بالستیک، بی‎اثر بودن شیمیایی، هدایت حرارتی بالا، عبور نوری و آب‌گریزی فوق‎العاده در مقیاس نانومتر است [25،12].
همان‌طور که قبلاً گفته شد گرافن تک لایه به عنوان یک ورقه دو بعدی از اتم‌های کربن که به صورت شبکه‎ای شش ضلعی کنار هم قرار گرفته‎اند، تعریف شده است [24]. گرافن دارای هیبرید sp2 است و اتم‎های کربن سه پیوند قوی کووالانسی (σ) در صفحه تشکیل می‎دهند که ساختار شش ضلعی را تشکیل می‎دهند و همچنین دارای یک اوربیتال عمود بر صفحه هستند که تشکیل پیوندهای π خارج از صفحه را می‎دهند. این پیوندها می‌توانند برهم‎کنش بین لایه‎های مختلف گرافن را در گرافن چندلایه کنترل کنند [24].
گرافن طبیعی یک شبه فلز یا یک نیمه‎رسانا با گاف نواری صفر است و همچنین دارای تحرک‎پذیری الکترونی بسیار بالا در دمای اتاق است. خواص نوری منحصر به فرد گرافن، موجب بروز یک شفافیت بالای غیرمنتظره برای یک تک لایه اتمی شده است. یک تک لایه گرافن 2.3٪ ≈ πα از نور سفید فرودی بر روی خود را جذب می‎کند که در آن α ثابت ساختار ریز شبکه است [27،26]. گرافن تک لایه همچنین به عنوان یکی از قوی‎ترین مواد در نظر گرفته می‎شود. با در نظر گرفتن این خواص جالب جدید گرافن انتظار می‎رود که مرزهای جدیدی در زمینه کاربردهای گرافن باز شود [24].
گرافن دو لایه به عنوان نیمه‎رسانای بدون گاف در نظر گرفته شده است. گرافن تک لایه و دو لایه شفافیت بسیار بالا برای امواج نور در محدوده ماوراء بنفش تا مادون قرمز از خود نشان می‎دهند و می‎توانند در ساخت الکترودهای شفاف در سلول‎های خورشیدی کاربرد داشته باشند [28].
تجزیه و تحلیل ساختار باند (گاف انرژی) گرافن کم لایه، گافی را نشان نمی‎دهد. این ساختار به طور فزاینده‎ای با افزایش تعداد لایه‎ها فلزی می‎شود. چند لایه گرافن، مساحت سطح بسیار بالا، تقریباً قابل مقایسه با تک لایه گرافن را نشان می‎دهد [29]. چند لایه گرافن همچنین قابلیت خوبی برای عامل‎دار شدن با مواد مختلف را به صورت کووالانسی و غیرکووالانسی از خود نشان می‌دهد که منجر به حل شدن آن در حلال‌های مختلف می‎شود [30].

3 - تعیین خصوصیات گرافن
تکنیک‎های مختلفی می‎تواند برای تعیین خصوصیات گرافن و مشتقات آن به کار گرفته شوند (شکل 1). از جمله تکنیک‎های متداول مورد استفاده میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، پراش الکترونی (ED)، میکروسکوپ الکترونی عبوری با قدرت تفکیک بالا (HRTEM)، میکروسکوپ تونل‎زنی روبشی (STM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف‌سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس (XPS)، طیف‌سنجی رامان و تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) هستند (شکل 1). به طور کلی، از این تکنیک‌ها می‎توان برای تعیین خصوصیاتی مانند مورفولوژی، تعداد لایه‎ها، کیفیت ساختارها، ساختار بلوری و خواص ذاتی مواد مبتنی بر گرافن استفاده کرد [31].

عنوان : آشنایی با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM: Scanning Electron Microscopy)

توضیحات : استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، تصاویر واضحی از مواد نانوساختار و مواد نانومتخلخل و میکروساختارهای سه بعدی، در اختیار می‎گذارد. در این نوع میکروسکوپ، با اسکن سطح نمونه با پرتویی پرانرژی و متمرکز، سیگنال‎های متعددی تولید می‎شود که حاوی اطلاعاتی درباره توپوگرافی، ترکیب شیمیایی، خواص نوری و معناطیسی نمونه است.

نمایش توضیحات فیلم


چند رسانه‎ای 3 : آشنایی با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM: Scanning Electron Microscopy)

عنوان : آشنایی کلی با میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

توضیحات : با توسعه روش‌های تصویربرداری نظیر میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM)، تحولی اساسی در بررسی سطح به وقوع پیوسته است. در بررسی‎هایی که توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) از سطح نمونه صورت می‌پذیرد، خواص سطح نمونه از طریق یک پروب یا یک سوزن بسیار نزدیک به سطح نمونه، اندازه‎گیری می‎شود. تصویربرداری از سطح نمونه از طریق اندازه‌گیری نیروی جاذبه و دافعه‎ایی که بین سوزن و نمونه ایجاد می‎شود، امکان‎پذیر می‎شود. با اندازه‎گیری نیرو در AFM و حرکت بر روی نمونه در جهت افقی تصاویری را فراهم می‌سازد که حتی تک تک اتم‌ها قابل تشخیص هستند (Atomic Resolution).

نمایش توضیحات فیلم


چند رسانه‎ای 4 : آشنایی کلی با میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

filereader.php?p1=main_c4ca4238a0b923820
شکل 1- الف) تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) [32]، ب) پراش الکترونی (ED) [32]، ج) میکروسکوپ الکترونی عبوری با قدرت تفکیک بالا (HRTEM) [33]، د) میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی (STM) [34]، ه) میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) [35]، و) میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) [36]، ز) پراش اشعه ایکس (XRD) [37]، ح) طیف‌سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس (XPS) [38]، ط) طیف‎سنجی رامان [39] و ی) تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) از گرافن [37].

4- کاربردهای گرافن
انواع مختلف گرافن شامل تک لایه، دو لایه و چند لایه، دارای کاربردهای بالقوه در زمینه‌های مختلف هستند. همان‌طور که در بالا گفته شد گرافن سخت‌ترین و نازک‌ترین ماده‌ای است که بشر تاکنون به‌ آن دست یافته‌ است. این ماده با وجود این‌که ساختار متراکمی دارد، به علت ضخامت بسیار اندکش که برابر با ضخامت یک اتم کربن است، نور را از خود عبور می‌دهد و از شفافیت بالایی برخوردار است؛ همچنین آسانی تهیه و رسانا بودن این ماده که حتی رساناتر از مس است و قابلیت آن در عبور دادن گرما و جریان الکتریسیته آن‌ را به گزینه‌ای جدید برای استفاده در صفحه‌های نوری و کامپیوترها تبدیل کرده‌ است. تحمل این ماده در برابر فشاری که موجب از هم گسیختگی شود، 200 تا 300 برابر فولاد است و حتی سخت‌تر از الماس است. گرافن بسیار سبک و انعطاف‎پذیر است؛ با این ویژگی‎ها بی جهت نیست که گرافن را یک ابر ماده می‎نامند و پیش‎بینی می‎شود که این ماده در آینده انقلابی را در صنعت الکترونیک پدید بیاورد. این ماده جایگزین سیلیکون در محصولات الکترونیکی محسوب می‎شود. گرافن دارای چندین ویژگی است که آن را برای کاربردهای الکترونیک مطلوب می‌سازد. یکی از این خواص، قابلیت حرکت بسیار بالای حامل‌های بار در آن است. الکترون‎ها در گرافن نسبتاً آزادانه حرکت می‎کنند. همچنین گرافن می‎تواند با یک تک مولکول گاز واکنش نشان بدهد و در نتیجه برای ساخت ماده ردیاب در حسگرها از جذابیت زیادی برخوردار است [40]. بنابراین گرافن می‎توانند کاربردهای مختلفی داشته باشد (شکل 2) [41]. برخی از کاربردهای گرافن می‌تواند موارد زیر باشد [40]:
• استفاده شدن به‌جای فیبرهای کربن در کامپوزیت‌ها که نتیجتاً باعث ایجاد هواپیماها و ماهواره‌های سبک‌تر می‎گردد.
• استفاده شدن به‌جای سیلیکون‌های نیمه‌رسانا در ترانزیستورها به دلیل خواص رسانشی فوق‎العاده گرافن. در این ماده الکترون‌ها می‌توانند 100 برابر سریع‎تر از الکترون‎های حاضر در سیلیکون حرکت کنند به همین علت به طور بالقوه گرافن می‎تواند کاربردهای زیادی در صنایع الکترونیک داشته باشد. این ماده در حال حاضر اصلی‎ترین رقیب سیلیکون به شمار می‎رود.
• جاسازی کردن گرافن در پلاستیک که می‌تواند پلاستیک مذکور را رسانا کند.
• امکان بالا بردن دوام باتری‌ها با استفاده از غبار گرافنی
• کاربرد در الکترونیک نوری
• ایجاد پلاستیک‌هایی سخت‌تر، مستحکم‌تر و سبک‌تر
• کاربرد به‌عنوان پوشش شفاف رسانا برای سلول‌های خورشیدی و نمایشگرها. مزیت اصلی گرافن در این است که می‌تواند نور و الکتریسیته را از خود عبور دهد.
• ایجاد توربین‌های بادی کارآمدتر
• ایجاد ایمپلنت‌های مستحکم‌تر (پزشکی)
• کاربرد در تجهیزات ورزشی
• ایجاد ابرخازن‌ها
• کاربرد برای پیشرفت صفحات و نمایشگرهای لمسی و انعطاف‎پذیر
• کاربرد در نمایشگرهای کریستال مایع (LCD)
• کاربرد در دیودهای گسیل نور (LED) و دیودهای ارگانیک گسیل نور (OLED)
• ساخت جوهرهای رسانا برای پوشش

filereader.php?p1=main_c81e728d9d4c2f636
شکل 2-  کاربردهای مختلف گرافن [42،41]

در فیلم زیر در رابطه با خصوصیات گرافن، روش‎های تولید گرافن، روش‎های شناسایی گرافن و کاربردهای گرافن توضیحاتی ارائه شده است.

منابـــع و مراجــــع

1. Rao, C. N. R., Sood, A. K., Subrahmanyam, K. S., Govindaraj, A., "Graphene: The New Two-Dimensional Nanomaterial", Angewandte Chemie, International Edition, Vol.48, pp.7752–7777 )2009).

2. Shao, Y., Wang, J., Wu, H., Liu, J., Aksay, I. A., Lin, Y., "Graphene Based Electrochemical Sensors and Biosensors: A Review", Electroanalysis, Vol.22, pp.1027–1036 )2010).

3. Sutter, P. W., Flege, J. I., Sutter, E. A., "Epitaxial Graphene on Ruthenium", Nature Materials, Vol.7, pp.406–411 )2008).

4. Dedkov, Y. S., Fonin, M., Rüdiger, U., Laubschat, C., "Rashba Effect in the Graphene/Ni(111) System", Physical Review Letters, Vol.100, pp.107602–107605 )2008).

5. Li, X. S., Cai, W. W., An, J. H., Kim, S., Nah, J., Yang, D. X., Piner, R., Velamakanni, A., Jung, I., Tutuc, E., Banerjee, S. K., Colombo, L., Ruoff, R. S., "Large-Area Synthesis of High-Quality and Uniform Graphene Films on Copper Foils", Science, Vol.324, pp.1312–1314 )2009).

6. Kim, K. S., Zhao, Y., Jang, H., Lee, S. Y., Kim, J. M., Kim, K. S., Ahn, J. H., Kim, P., Choi J. Y., Hong, B. H., "Large-Scale Pattern Growth of Graphene Films for Stretchable Transparent Electrodes", Nature, Vol.457, pp.706–710 )2009).

7. Dato, A., Radmilovic, V., Lee, Z. H., Phillips, J., Frenklach, M., "Substrate-Free Gas-Phase Synthesis of Graphene Sheets', Nano Letters, Vol.8, pp.2012–2016 )2008).

8. Ohta, T., Bostwick, A., Seyller, T., Horn, K., Rotenberg, E., "Controlling the Electronic Structure of Bilayer Graphene", Science, Vol.313, pp.951–954 )2006).

9. Heera, W. A. de, Berger, C., Wu, X., First, P. N., Conrad, E. H., Li, X., Li, T., Sprinkle, M., Hass, J., Sadowski, M. L., Potemski, M., Martinez, G., "Epitaxial Graphene", Solid State Communications, Vol.143, pp.92–100 )2007).

10. Wang, X., Zhi, L. J., Tsao, N., Tomovic, Z., Li, J., Müllen, K., "Transparent Carbon Films as Electrodes in Organic Solar Cells", Angewandte Chemie, International Edition, Vol.47, pp.2990–2992 )2008).

11. Choucair, M., Thordarson, P., Stride, J. A., "Gram-Scale Production of graphene based on solvothermal", Nature Nanotechnology, Vol.4, pp.30–33 )2009).

12. Geim, A. K., Kim, P., "Carbon Wonderland", Scientific American, pp. pp.90–97 )2008).

13. Novoselov, K. S., Geim, A. K., Morozov, S. V., Jiang, D., Zhang, Y., Dubonos, S. V., Grigorieva, I. V., Firsov, A. A., "Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films", Science, Vol.306, pp.666–669 (2004).

14. Seibert, K., Cho, G. C., Kütt, W., Kurz, H., Reitze, D. H., Dadap, J. I., Ahn, H., Downer, M. C., Malvezzi, A. M., "Femtosecond Carrier Dynamics in Graphite", Physical Review B, Vol.42, pp.2842–2851 )1990).

15. Park, S., Ruoff, R. S., "Chemical Methods for the Production of Graphenes", Nature Nanotechnology, Vol.4, pp.217–224 )2009).

16. Boukhvalov, D. W. & Katsnelson, M. I., "Modeling of Graphite Oxide", Journal of American Chemical Society, Vol.130, pp.10697–10701 )2008).

17. Chen, D., Tang, L., Li, J., "Graphene-Based Materials in Electrochemistry", Chemical Soceity Review, Vol.39, pp.3157–3180 )2010).

18. Su, C. Y., Lu, A. Y., Xu, Y., Chen, F. R., Khlobystov, A. N., Li, L. J., "High-Quality Thin Graphene Films from Fast Electrochemical Exfoliation", ACS Nano, Vol.5, pp.2332–2339 )2011).

19. Wang, J., Manga, K. K., Bao, Q., Loh, K. P., "High-yield Synthesis of Few-Layer Graphene Flakes through Electrochemical Expansion of Graphite in Propylene Carbonate Electrolyte", Journal of American Chemical Society, Vol.133, pp.8888–8891 )2011).

20. Kosynkin, D. V., Higginbotham, A. L., Sinitskii, A., Lomeda, J. R., Dimiev, A., Price, B. K., Tour, J. M., "Longitudinal Unzipping of Carbon Nanotubes to form Graphene Nanoribbons", Nature, Vol.458, pp.872–876 )2009).

21. Jiao, L. Y., Zhang, L., Wang, X. R., Diankov, G., Dai, H. J., "Narrow Graphene Nanoribbons from Carbon Nanotubes", Nature, Vol.458, pp.877–880 )2009).

22. Subrahmanyam, K. S., Vivekchand, S. R. C., Govindaraj, A., Rao, C. N. R., "A study of Graphenes Prepared by Different Methods: Characterization, Properties and Solubilization", Journal of Material Chemistry, Vol.18, pp.1517–1523 )2008).

23. Safavi, A., Tohidi, M., Aghakhani Mahyari, F., Shahbaazi, H., "One -pot synthesis of large scale graphene nanosheets from graphite–liquid crystal composite via thermal treatment", J. Mater. Chem., Vol.22, pp.3825-3831 (2012).

24. Choi, W., Lahiri, I., Seelaboyina, R., Kang, Y. S., "Synthesis of Graphene and its Applications: a Review", Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, Vol.35, pp.52–71 )2010).

25. Chen, J. H., Jang, C., Xiao, S., Ishigami, M., Fuhrer, M. S., "Intrinsic and Extrinsic Performance Limits of Graphene Devices on SiO2", Nature Nanotechnology, Vol.3, pp.206–209 )2008).

26. Wikipedia®, Graphene http://en.wikipedia.org/wiki/Graphene

27. Kuzmenko, A., Heumen, E. V., Carbone, F., Marel, D. V., "Universal Optical Conductance of Graphite", Physiycal Review Letter, Vol.100, pp.117401–117404 )2008).

28. Peres, N. M. R., "The Electronic Properties of Graphene and its Bilayer", Vacuum, Vol.83, pp.1248–1252 )2009).

29. Morozov, S. V., Novoselov, K. S., Schedin, F., Jiang, D., Firsov, A. A., Geim, A. K., "Two-Dimensional Electron and Hole Gases at the Surface of Graphite', Physical Review B, Vol.72, 201401 (4 pp.) )2005).

30. Niyogi, S., Bekyarova, E., Itkis, M. E., McWilliams, J. L., Hamon, M. A., Haddon, R. C., "Solution Properties of Graphite and Graphene", Journal of American Chemical Society, Vol.128, pp.7720–7721 (2006).

31. Chen, D., Tang, L., Li, J., "Graphene-Based Materials in Electrochemistry", Chemical Soceity Reveiw, Vol.39, pp.3157–3180 (2010).

32. Hernandez, Y., Nicolosi, V., Lotya, M., Blighe, F. M., Sun, Z. Y., De, S., McGovern, I. T., Holland, B., Byrne, M., Gun'ko, Y. K., Boland, J. J., Niraj, P., Duesberg, G., Krishnamurthy, S., Goodhue, R., Hutchison, J., Scardaci, V., Ferrari, A. C., Coleman, J. N., "High-yield production of graphene by liquid-phase exfoliation of graphite", Nat. Nanotechnol., Vol.3, pp.563-568 (2008).

33. Reina, A., Jia, X. T., Ho, J., Nezich, D., Son, H. B., Bulovic, V., Dresselhaus, M. S., Kong, J., "Large Area, Few-Layer Graphene Films on Arbitrary Substrates by Chemical Vapor Deposition", Nano Lett., Vol.9, pp.30- 35 (2009).

34. Allen, M. J., Tung, V. C., Kaner, R. B., "Honeycomb carbon: a review of graphene", Chem. Rev., Vol.110, pp.132–145 (2010).

35. Zhang, J., Yang, H., Shen, G., Cheng, P., Zhang, J., Gu, S., "Reduction of graphene oxide via L-ascorbic acid", Chem. Commun., Vol.46, pp.1112–1114 (2010).

36. Liu, N., Luo, F., Wu, H., Liu, Y., Zhang, C., Chen, J., "One-Step Ionic-Liquid-Assisted Electrochemical Synthesis of. Ionic-Liquid- Functionalized Graphene Sheets", Adv. Funct. Mater., Vol.18, pp.1518–1525 (2008).

37. Wang, S., Zhang, Y., Abidi, N., Cabrales, L., "Wettability and Surface Free Energy of Graphene Films", Langmuir, Vol.25, pp.11078–11081 (2009).

38. Wang, J., Manga, K. K., Bao, Q., Loh, K. P., "High-yield synthesis of few-layer graphene flakes through electrochemical expansion of graphite in propylene carbonate electrolyte", J. Am. Chem. Soc., Vol.133, pp.8888–8891 (2011).

39. Kim, K. S., Zhao, Y., Jang, H., Lee, S. Y., Kim, J. M., Kim, K. S., Ahn, J. H., Kim, P., Choi, J. Y., Hong, B. H., "Large-scale pattern growth of graphene films for stretchable transparent electrodes", Nature Vol 457, pp.706-710 (2009).

40. http://shimisara.blogfa.com/post/101.

41. Castro Neto, A. H., Novoselov, K., "Two-Dimensional Crystals: Beyond Graphene", Materials Express, Vol.1, pp.10–17 (2011).

نظرات و سوالات

نظرات

0 0

پریسا فتوحی ملکی - ‏۱۳۹۴/۱۰/۲۳

لطفاتوضیح بیشتر در مورد حمل و نقل بالستیک وگاف نواری بدهید

0 0

عذرا رحمانی - ‏۱۳۹۴/۰۴/۰۳

طیف سنجی رامان یک ابزار غیر مخرب قوی برای بررسی خصوصیات ساختاری منظم وغیرمنظم مواد برپایه کربن می باشد برای گرافن در طیف رامان پیک G (cm-1 1580( وّG ( cm-1 2700 (مشاهد می شود. زمانی که در لبه های گرافن مقداری نقص ساختاری وجود داشته باشد پیک D ( cm-1 1350 ) نیز مشاهده می گردد. اگر در ساختار گرافن هیچ نقصی نباشد پیک D مشاهده نمی شود. از طرفی باند D زمانی مشاهده می شود که تقارن در لبه ها شکسته یا نمونه ها با تراکم بالای نقص باشند ] 2-1 [.

1- G. Wang, J. Yang, J. Park, X. Gou, B. Wang, H. Liu and J. Yao,

J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 8192.

2- L. M. Malard, M. A. Pimenta, G. Dresselhaus and

M. S. Dresselhaus, Phys. Rep., 2009, 473, 51.

2 0

جواد رضاطلب - ‏۱۳۹۲/۱۰/۲۱

با تشکر، مطالب موجود، راهنمایی خوبی برای پایان نامه ام بود.

1 -1

یعقوب ترک نژاد

excellent or very good

3 0

عبداله فیروزی

زدن مثالهای پایه ای بیشتر درخصوص مباحث