グラフェンと2 d材料
個々のグラフェンフレークを原子レベルまでナノスケールで詳細に調べることができる原子間力顕微鏡(AFM)はガイムとノボセロフがノーベル賞を受賞して発見して以来,グラフェン研究の一部となっています。初期のTappingMode画像は,力量多模®AFMを用いて光学的調査によってピンポイントで取得され,それまではアクセスできないと考えられていた単一のグラフェン層を明確に特定しました。
この発見から数年の間に,グラフェンの研究活動は爆発的に拡大し,ブルカーAFMを使用した100以上の学術論文が発表されています。これらの研究には,グラフェンや酸化グラフェンの製造に関する研究が含まれており,安定した製品純度と既知の低欠陥密度が,特にスケーラブルなグラフェン製造のための重要な課題となっています。また,フレキシブルディスプレイや高速電子機器,アクチュエータ,バイオセンサー,複合材料など,グラフェンに期待される幅広い用途にも対応しています。また,大手グラフェン研究センターのほぼすべての研究者が,尺寸XR，尺寸FastScan®、维图标®システムを使用して,グラフェンやその他の2次元材料の研究を推進しています。
高度なプロパティ測定
先進的な物性測定は,グラフェン研究におけるAFMのエキサイティングな発見において重要な役割を果たしています。この研究には,楚et al。(J。Procedia Eng 36, 571(2012))がグラフェンのレイヤリングを解明するために使用したように,力量独自のPeakForce QNM®を用いた定量的な機械的特性マッピングや,Lazar et al。(J。ACS Nano尽快2013)が電気デバイスアプリケーションにおける電極結合を制御するグラフェン金属の相互作用を定量化するために使用したようなものが含まれています。その他の例としては,複合材料のナノスケールの導電性研究(Bhaskar et al。J .电源216、169、2012)や機能化グラフェン(Feltenet。小9(4),631年,2013年),最適化された酸化グラフェン——有機ハイブリッド场效应晶体管デバイスにおける電荷パーコレーション経路を明らかにするKPFM研究(Liscio et al ., J。必威手机客户端材料化学21、2924、2011)などが挙げられる。
未来の研究を進める能力
最新のブルカーの技術は,今後の更なる発展を約束します。PeakForce KPFM™は,ハイブリッドデバイスの調査をより高い空間分解能,より定量的な測定,機械的特性の同時マッピングで明らかになる局所的な材料の変化との相関関係にまで拡張することができます。将来の導電率の研究では,最も機械的に壊れやすいサンプルに対して最高の空間分解能を提供するPeakForce金枪鱼™の能力を活用することができるかもしれません。2 d材料であるグラフェンの欠陥の研究は,PeakForce QNMのさらなる研究によってさらに充実したものになるかもしれません。
2 d材料データギャラリー
二酸化ケイ素上に調製されたグラフェンフレークの地形図は,連続した層間の予想される午後300時のグラフェンステップを明らかにする。
グラフェンフレークラマンGバンド。ラマン分光法はGバンド強度を介してグラフェン層構造の高速マッピングを可能にする。
1350 cm - 1前後のDバンドの強度は,グラフェン格子の障害を示す。このDバンド画像は,サンプルの単層部分の端に沿って増加した欠陥の領域を示唆しています。
PeakForce KPFM画像は,単一から二重層のグラフェンの働き関数の変化を80 mvに変更したが,その後,連続する層ごとに減少することを示しています。
対象領域におけるグラフェン層のしわを示すAFM地形画的像。
欠陥豊富な領域の詳細な機械的特性測定は,層の乱れのない部分と比較して,より大きなコンプライアンスと減少した接着性を有する微細な構造を明らかにし,グラフェン層がこの領域にしわを寄せていることを示唆している。
変形チャネルは,基材よりもグラフェンフレーク上の大きな変形を示し,グラフェンフレークは,ロード中にシリコンよりも柔らかいが,サブアンロードミリ秒中に機械的にリラックスしないことを推測することができます。
このモジュラス画像は,モジュラスマップ画像上の暗い領域として見えるより大きなコンプライアンスを持つ微細な構造を示しています。
