![Wanneer een elektronenstraal gaten boort in verwarmd grafeen, diffunderen vacatures van één atoom, weergegeven in paars, totdat ze samenkomen met andere vacatures om stationaire structuren en ketens te vormen, weergegeven in blauw. Krediet: Ondrej Dyck/ORNL, US Dept. of Energy Nieuwe inzichten bevorderen de productie op atomaire schaal](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/new-insights-advance-a.jpg)
Wanneer een elektronenstraal gaten boort in verwarmd grafeen, diffunderen vacatures van één atoom, weergegeven in paars, totdat ze samenkomen met andere vacatures om stationaire structuren en ketens te vormen, weergegeven in blauw. Krediet: Ondrej Dyck/ORNL, US Dept. of Energy
Onderzoekers van het Oak Ridge National Laboratory ontdekten bij toeval dat toen ze de straal van een elektronenmicroscoop automatiseerden om precies gaten te boren in het atomair dunne rooster van grafeen, de geboorde gaten dichtgingen. Ze verwachtten dat de hitte ervoor zou zorgen dat atomen gemakkelijker te verwijderen zijn, maar ze zagen het tegenovergestelde effect.
“Grafeen leek ondoordringbaar voor de elektronenbundel”, zegt Ondrej Dyck, die samen met Stephen Jesse het onderzoek leidde van het ORNL’s Center for Nanophase Materials Sciences. Jesse voegde eraan toe: “Het geneest plaatselijk, zoals de (fictieve) vloeibaar-metaal T-1000 in de film Terminator 2: Judgement Day.”
Op theorie gebaseerde berekeningen uitgevoerd op de Summit-supercomputer van het lab, geleid door ORNL’s Mina Yoon, verklaarden het genezende vermogen van het quasi-metaal: enkele atomaire vacatures ritsen door het verwarmde grafeen totdat ze andere vacatures ontmoeten en geïmmobiliseerd raken.
“Gelijkaardige processen zullen zich waarschijnlijk uitbreiden naar andere 2D-materialen,” zei Dyck.
“Het beheersen van dergelijke processen zou ons kunnen helpen de belofte van grafeen voor de kwantuminformatiewetenschap waar te maken”, zei Jesse.
De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Koolstofen de onderzoekers passen deze nieuwe kennis toe om de creatie van apparaten op atomaire schaal te begeleiden.
Meer informatie:
Ondrej Dyck et al., De rol van temperatuur op defectdiffusie en patronen op nanoschaal in grafeen, Koolstof (2022). DOI: 10.1016/j.carbon.2022.09.006
Tijdschrift informatie:
Koolstof
Geleverd door Oak Ridge National Laboratory