تعیین ضخامت گرافن با استفاده از میکروسکوپ نوری

از سال ۲۰۰۴ که گرافن برای اولین بار از گرافیت جدا شد، خواص این ماده مورد بررسی قرار گرفته است. هنوز هم پژوهشگران در حال تلاش برای یافتن راهی سریع، ارزان و کارا جهت اندازه‌گیری ضخامت این ماده هستند. یک گروه تحقیقاتی از چین از یک روش رایج و با استفاده از میکروسکوپ نوری استاندارد برای حل این مشکل استفاده کرده است.

از سال ۲۰۰۴ که گرافن برای اولین بار از گرافیت جدا شد، خواص این ماده مورد
بررسی قرار گرفته است. هنوز هم پژوهشگران در حال تلاش برای یافتن راهی سریع،
ارزان و کارا جهت اندازه‌گیری ضخامت این ماده هستند. یک گروه تحقیقاتی از
چین از یک روش رایج و با استفاده از میکروسکوپ نوری استاندارد برای حل این
مشکل استفاده کرده است.

در این پژوهش محققان نشان دادند که با استفاده از اجزاء آبی، سبز و قرمز
نور که از سطح ماده منعکس می‌شود می‌توان ضخامت گرافن و هر ماده دوبعدی را
به‌دست آورد. این پژوهش نشان می‌دهد کنتراست میان رنگ‌های آبی، سبز و قرمز
میان سطحی که ماده روی آن قرار گرفته و خود نمونه با افزایش ضخامت، بیشتر
می‌شود. این روش بسیار ارزان بوده، علاوه‌براین که سریع و ساده است نیاز به
ابزار پیچیده‌ای ندارد.

در این پروژه پژوهشگرانی از موسسه فناوری هربین و دانشگاه جنوب شرقی همکاری
داشتند. انها معتقداند که این پروژه همکاری مشترک برای انجام یک تحقیق
بنیادین است که پتانسیل‌های مختلفی دارد برای مثال می‌توان در تعیین ضخامت
گرافن استفاده کرد ماده‌ای که دارای خواص متعددی بوده که این خواص بستگی به
ضخامت گرافن دارد.

زنهو می‌گوید در گذشته روش‌های متعددی برای تعیین ضخامت مواد دو بعدی به‌کار
گرفته می‌شد اما این روش‌ها بسیار گران‌قیمت بوده و خروجی اندکی داشتند.
اما روشی که ما ارائه کردیم مبتنی بر میکروسکوپ نوری است که در کنار آن از
نرم‌افزاری استفاده شده است. این دو، شرایطی را فراهم کرده‌اند که با آن می‌توان
با سرعت بالا و هزینه کم ضخامت مواد را به‌دست آورد.

filereader.php?p1=main_13264068d108c6901

این گروه تحقیقاتی روش خود را روی گرافنی که به‌صورت مکانیکی به‌دست آمده
بود تست کردند همچنین اکسید گرافن، گرافن تقویت شده با نیتروژن و دی سولفید
مولیبدن را نیز با این روش مورد بررسی قرار دادند. تمامی این ترکیبات برای
دانشمندان بسیار مهم است زیرا خواص نوری، گرمایی، مکانیکی و الکتریکی جالب
توجهی دارند.

یک میکروسکوپ نوری استاندارد برای تصویربرداری از نمونه و همچنین یک
نرم‌افزار موسوم به Matlab برای خواندن اعداد مربوط به نورهای قرمز، آبی و
سبز مورد استفاده قرار گرفت. برای تایید نتایج این آزمون‌ها از طیف‌سنجی
رامان و میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده شد. این گروه نتایج کار خود را در
قالب مقاله‌ای در نشریه Nanotechnology به چاپ رساندند.