EO

Atomen gebruiken tunnels om te ontsnappen onder grafeen

05 november 2018 om 08:22 uur

Grafeen wordt nog steeds niet toegepast in grootschalige technologie, omdat we geen methode kennen om het op industriële schaal te produceren. Leidse natuurkundigen hebben nu echter in beeld gebracht hoe atomen zich gedragen tussen grafeen en een substraat. Dit kan van pas komen bij een toekomstige implementatie van industriële productie.


In 2004 lukte het wetenschappers om een enkele laag koolstofatomen te isoleren van een blok grafiet. Sindsdien wordt deze zogenoemde grafeenlaag geroemd om zijn grote potentieel voor allerlei veelbelovende toepassingen. Het zou snellere transistoren, zuinigere elektrische auto's en gevoeligere sensoren mogelijk maken. Dus fast-forward naar 2018: grafeen is de bouwsteen voor onze computers, auto's en gadgets, toch? Fout. Er zijn nog steeds weinig grootschalige grafeentoepassingen. Het probleem is dat we nog geen manier hebben bedacht om grafeen in hoge kwaliteit op het juiste substraat te produceren op industriële schaal.

 

Waterstof

Toch hebben onderzoekers wel een idee voor grootschalige productie. Als ze siliciumcarbide verhitten tot bijna 2000 °C, groeit er een grafeenlaag op het oppervlak. Ze moeten er echter wel voor zorgen dat het substraat de gewenste eigenschappen van het grafeen niet verstoort. Geïnjecteerde waterstofatomen tussen het grafeen en het siliciumcarbide isoleren het grafeen en laten het intact als laagjesmateriaal. De Leidse natuurkundige Sense Jan van der Molen en zijn groep hebben nu als eersten in beeld gebracht hoe die atomen zich gedragen onder het grafeen.

 

Kreuklijnen

De onderzoekers gebruikten hun Lage-Energie Elektronenmicroscoop (LEEM) om te zien wat er gebeurt met waterstofatomen tussen grafeen en siliciumcarbide. Ze spotten kreuklijnen in de grafeenlaag. De waterstofatomen gebruiken deze kreukels als tunnels waardoor ze gemakkelijker kunnen ontsnappen, terwijl ze veel langer blijven hangen onder de gladde stukken. "Het omgekeerde proces wordt veel gebruikt in onderzoek om het grafeen te ontkoppelen van het substraat, maar het was onduidelijk hoe het waterstof beweegt op het raakvlak. We hebben laten zien dat je waterstofgas in de tunnels kunt blazen zodat het zich snel verspreidt onder de grafeenlaag in de vorm van losse atomen."

 

Gerelateerd nieuws

Ontwerpstudie voor cirkelversneller van 100 kilometer op Cern gereed

Ontwerpstudie voor cirkelversneller van 100 kilometer op Cern gereed

De ontwerpstudie voor een nieuwe cirkelvormige, ondergrondse deeltjesversneller van 100 kilometer omtrek bij Cern in Genève is gepubliceerd. De superversneller moet de opvolger worden van de huidige LHC-versneller op…

Dunne filmzonnecellen in autowegen, fietspaden, vangrails en geluidschermen

Dunne filmzonnecellen in autowegen, fietspaden, vangrails en geluidschermen

Je zou zeggen dat de weg een hele slechte plek is voor zonnecellen. Ze krijgen daar immers te maken met vervuiling, hoge druk, wrijving, en - schaduwwerpend– verkeer. Toch is er een sterke wens om het wegdek in te…

Snelle en zuinige dataopslag met licht ‘doorbraak naar toekomstig fotonisch geheugen’

Snelle en zuinige dataopslag met licht ‘doorbraak naar toekomstig fotonisch geheugen’

Datacenters maken gebruik van magnetische harde schijven, maar daarmee kost het versturen van informatie veel energie. Licht is de meest energie-efficiënte manier om informatie mee te verzenden. Het is alleen niet…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV
B&R Industriële Automatisering BV

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

16 januari 2019, Veldhoven

Thermische analyse

Thermische analysetechnieken (zoals TGA, DTA, (MT)DSC, micro-calorimetrie, hoge snelheidscalorimetrie,...

17 januari 2019, Breda

1-daagse training ATEX 114

In deze training staat de ATEX Productrichtlijn centraal. De Richtlijn 2014/34/EU (beter bekend als de...

Meer agendapunten »