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石墨烯缺陷及其形成原因

2016-09-12 09:57来源:烯碳资讯关键词:石墨烯石墨烯缺陷石墨烯产业收藏点赞

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石墨烯缺陷,可以分为两大类:

第一类缺陷为本征缺陷,由石墨烯上非sp2轨道杂化的碳原子组成,这些碳原子轨道杂化形式的变化,通常是因为本身所在的,或者周围的碳六元环中缺少或者多出碳原子所导致,因此这种石墨烯片在原子分辨率下通常可以观察到明显的非六元碳环甚至点域或者线域的空洞;

第二类缺陷为外引入缺陷,也可以称之为不纯缺陷,这些缺陷是由与石墨烯碳原子共价结合的非碳原子导致的,由于原子种类的不同,外原子缺陷如N、O 等强烈着影响着石墨烯上的电荷分布和性质。

另外,基于以前人们对于晶体缺陷迁移的认识,特别是碳纳米管在外能量干扰下结构重构的研究,可以合理的认为,石墨烯上的缺陷并不总是静止在某一位置,其沿石墨烯可以做移动,只是这种移动程度可能很低,无法观测到。

石墨烯本征缺陷

石墨烯本征缺陷具体来说可以分为五类:点缺陷,单空穴缺陷,多重空穴缺陷,线缺陷和面外碳原子引入缺陷。以下将分述此五类缺陷。

点缺陷

石墨烯的点缺陷是由于C-C 键的旋转而形成的,因此该缺陷的形成并没有使石墨烯分子内发生碳原子的引入或者移除,也不会产生具有悬键的碳原子。这种缺陷的形成能大约为5 eV, 这样高的形成能导致点缺陷在至少1000 °C 下的平衡浓度可以忽略。点缺陷可以由于电子束轰击或者在高温环境中快速冷却产生。图1-2 为点缺陷的TEM 图像和计算得到的原子排布结构图,其缺陷形成的原因可能为高能电子的轰击。

原标题:石墨烯的缺陷及其形成原因
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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