تولید گرافن با کمک تبلور کربن آمورف

گرافن بهدلیل داشتن ویژگی‌های منحصربهفرد الکتریکی و نوری، یکی از مواد مورد علاقهی محققان برای استفاده در حسگرها و دستگاه‌های الکترونیکی است. اخیراً دانشمندان دریافته‌اند که می‌توان با ایجاد تغییراتی در روش ساخت این ماده، کنترل فرایند تولید آن را تسهیل کنند.

گرافن به دلیل داشتن ویژگی‌های منحصربه فرد الکتریکی و نوری، یکی از مواد مورد
علاقه ی محققان برای استفاده در حسگرها و دستگاه‌های الکترونیکی است. اخیراً
دانشمندان دریافته‌اند که می‌توان با ایجاد تغییراتی در روش ساخت این ماده،
کنترل فرایند تولید آن را تسهیل کنند.

یکی از مشکلات گرافن، پیچیدگی فرایند تولید آن است؛ به طوری که کنترل ضخامت لایه‌های
آن بسیار دشوار است. گروهی از دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا با کمک متبلورسازی
گرافن آمورف، ضخامت گرافن را در فرایند تولید تحت کنترل درآوردند.

دکتر علی جاوی و همکارانش دریافتند که هنگام تبدیل کربن آمورف به کربن بلوری،
با کنترل ضخامت اولیه ی کربن آمورف، می‌توان ضخامت گرافن تولیدشده را نیز کنترل
کرد. با این کار این امکان ایجاد گرافنی با ویژگی‌ خاص برای کاربرد مشخص فراهم
میشود.

در روش‌های مرسوم برای تولید گرافن به روش رسوب از فاز بخار، کربن را حرارت
داده و با یک جریان گاز کربن جداشده را به سمت بستر حاوی کاتالیست هدایت می‌کنند
که در آنجا کربن نشست کرده و گرافن تشکیل می‌شود. در این روش به‌دلیل این که
منبع کربنی مقدار بسیار زیادی از کربن را رها میکند، کنترل ضخامت بسیار دشوار
می‌شود. در واقع کنترل تعداد لایه‌های نشست کرده مشکل است. علی جاوی برای رفع
این مشکل از مقادیر کنترل شده و اندکی از کربن استفاده کرد و در نهایت تعداد و
ضخامت لایه‌ها را تحت کنترل درآورد. با این کار می‌توان خواص الکتریکی، نوری و
مکانیکی گرافن را تحت تأثیر قرا داد و در نهایت گرافنی را با ویژگی‌های دلخواه
برای کاربرد خاص ایجاد کرد.

آنها طیف رامان گرافن سنتزی خود را بررسی کردند و دریافتند که کیفیت گرافن آنها
در برابر گرافنی که به صورت مرسوم از روش رسوب از فاز بخار ایجاد میشود، از
کیفیت مطلوب تری برخوردار است. آنها درصدد بررسی خواص الکتریکی این گرافن‌ها
هستند.

گروه تحقیقاتی رؤیا معبودیان از دیگر همکاران دکتر جاوی در این پروژه است.