Nabori grafena na iridiju (29. srpnja 2015. godine)

>> Grafen je sloj ugljikovih atoma uređenih poput pčelinjeg saća - ugljikovi atomi čine šesterokute.

Jučerašnji >> članak objavljen u časopisu Carbon kojemu sam koautor (faktor utjecaja časopisa Carbon je 6.2) nosi naslov Wrinkles of graphene on Ir(111): Macroscopic network ordering and internal multi-lobed structure.

Jednim slojem ugljikovih atoma bavim se već barem 13 godina - oni koje to stvarno zanima, detaljan uvid mogu steći pregledom moje >> liste publikacija. Sve je počelo >> 2002. godine s adsorpcijom plinova u ugljikovim nanocijevima - ugljikove nanocijevi mogu se smatrati komadićem grafena "smotanog" u cilindar / cijev. 2006. godine počela me zanimati energetika "smotanog" grafena koju sam >> razmatrao u okviru teorije elastičnosti plahti. Radi se o klasičnom pristupu koji počiva na kvantno-mehaničkom proračunu elastičnih parametara grafena, ali iste teorijske metode mogu se primijeniti i na komad papira ili plastičnu foliju - to sam i načinio >> 2011. godine, u eksperimentalno-teorijskom radu koji se bavio stiskanjem cilindra od folije za projektore. Jedan nedavni "eksperiment" na tom tragu prikazan je na slici ispod (u pripremi) - radi se o cirkularnoj traci od papira uguranoj u čep od boce.

papirnata traka u čepu

Nanocijevi sam razmatrao i u kontekstu >> van der Waalsovih međudjelovanja (2009. godine), a teoriju elastičnosti plathi i ljusaka primjenjivao sam na različite sustave, >> pogotovo viruse.

>> Rad objavljen jučer bavi se opažanjem stvaranja nabora u sloju grafena na podlozi od iridija. Grafen se na površini iridija stvara na visokoj temperaturi paljenjem etilena. Kad se temperatura spusti, podloga od iridija se skupi (metali se na visokim temperaturama šire) i to bitno više od sloja stvorenog grafena kojemu je koeficijent termalne ekspanzije zanemariv. Stoga se sloj grafena "nabora", prateći na neki način skupljanje podloge (iridija).

Sve je to bilo poznato već neko vrijeme, no u našem radu proces stvaranja nabora detaljno je eksperimentalno istražen te su opaženi široki nabori, s nekoliko maksimuma i "uvezani" u dvodimenzionalnu mrežu koja je približno opisana kao (ne-Poissonsko) Voronoijevo popločavanje površine (... uh ...). Stvaranje višestrukih nabora (wrinkles) objašnjeno je kao posljedica natjecanja (elastične) energije potrebne da se grafen nabora i energije njegovog međudjelovanja s podlogom (van der Waals).

Što se tiče vizualizacije, ovaj put donosim sliku koju je načinio prvi autor rada, Marin Petrović (ispod; s njegovim dopuštenjem). Slika predstavlja trostruke nabore koji se susreću u "križanju", pod kutem od 120 stupnjeva. Upravo su takva križanja nabora opažena i eksperimentalno.

Marin, križanje nabora

Zadnji put osvježeno 29. srpnja 2015. godine