La pression peut avoir un impact significatif sur le graphène, notamment à travers les changements observés dans son spectre Raman.
5 points clés sur l'effet de la pression sur le graphène
1. Modifications du spectre Raman
Les bandes G et 2D du spectre Raman du graphène sont sensibles au nombre de couches.
Pour le graphène monocouche, la bande 2D est généralement plus intense que la bande G. Au fur et à mesure que le nombre de couches augmente, la bande 2D devient plus intense.
Lorsque le nombre de couches augmente, l'intensité de la bande G augmente tandis que la bande 2D diminue.
Ce changement est dû à des processus de résonance et à des tendances dispersives qui dépendent de la position de la bande Raman par rapport à l'excitation laser.
Pour le graphène à plus de deux couches, le pic 2D se déplace vers un nombre d'ondes plus élevé et la largeur de bande à mi-maximum (FWHM) s'élargit.
Cet élargissement est révélateur de l'épaisseur de la couche de l'échantillon de graphène.
2. Effet des défauts
Le graphène contient divers défauts structurels tels que des lacunes, des rides, des groupes fonctionnels et des contaminations.
Ces défauts peuvent être influencés par les conditions de croissance et le substrat.
Les défauts peuvent affecter les propriétés et les applications du graphène.
Par exemple, le graphène épitaxié sur des surfaces de Cu(111) peut présenter plus de contraintes résiduelles et moins de rides ou de plis.
Le contrôle des défauts dans le graphène est crucial pour la préparation de films de haute qualité.
La compréhension de la formation et du contrôle des défauts est encore en développement, mais elle est essentielle pour optimiser la synthèse du graphène avec un nombre uniforme de couches et un ordre d'empilement contrôlé.
3. Implications pour la synthèse et la caractérisation
La synthèse de graphène multicouche avec un nombre uniforme de couches et un ordre d'empilement ou un angle de torsion contrôlé est un défi.
Des techniques telles que le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) sont utilisées, mais les mécanismes et la reproductibilité de la production de graphène de haute qualité ne sont pas encore totalement compris.
Des techniques telles que la spectroscopie Raman, la spectroscopie à rayons X, la microscopie électronique à transmission (MET) et la microscopie électronique à balayage (MEB) sont utilisées pour examiner et caractériser les échantillons de graphène.
Ces méthodes permettent de comprendre les effets de la pression et d'autres conditions de synthèse sur les propriétés du graphène.
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