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超声波技术揭示了石墨的身份

来源:未知   作者:admin    发布时间: 2020-06-14 03:14   

超声波技术揭示了石墨的身份

  正在这项切磋中,短程闭系效应选拔性地加强了势能面(PES)。这种非谐PES加强了石墨的弹性常数。操纵ACFDT-RPA + U手腕,他们阐明了因为短程闭系效应,弹性常数到达了50 GPa。

  正在这项切磋中,Kaneka公司通过正在高温下加热高取向的聚酰亚胺薄膜来创修出高质地的完好陷单晶石墨。然而,沿厚度倾向丈量该晶体的弹性常数(直径10m,厚度1m)特地困穷。

  大阪大学的一组科学家与Kaneka Corporation互助,通过丈量石墨的弹性常数来评估石墨烯的面间键合强度,阐明单晶石墨的弹性常数(图1,顶部)大于45吉帕斯卡(GPa) ,比平日以为的要高。他们的切磋结果发布正在《物理评论原料》上。

  以是,为了通过试验得回石墨的弹性常数,该小组操纵皮秒激光超声光谱法将直径为1m的激光施加到众层石墨烯的皮相上,连接了10万亿分之一秒,以出现超高频超声。通过切确丈量沿厚度倾向的纵波声速,他们得回了弹性常数。

  即使人们以为石墨的面间连接强度很弱,但这项切磋的结果注脚它具有很强的连接强度:弹性常数亲热50 GPa,这是守旧外面无法注脚的。

  第一作家KUSAKABE Koichi说:“咱们的切磋小组注脚,石墨正在高结晶状况下显示出其卓越性。咱们依然开辟出了高质地,高结晶度的石墨,它具有比以前所以为的更强的面内连接 强度。将超声波丈量手艺利用于此完好陷的单晶石墨薄膜将导致高机警度传感器的坐褥,该传感器可正在无损检测中识别卵白质等生物物质。”

  石墨由石墨烯层构成,这些层通过弱范德华力(vdW)连接,这是全体分子之间广大存正在的吸引力。据信石墨晶体的弹性常数不领先40GPa。

  因为平面间彼此用意的直接特质是沿着石墨c轴的弹性常数,它响应了层间键合强度,以是石墨的弹性常数已被用于验证所提出的外面手腕,其切确的丈量对付彻底剖析vdW至闭紧张。互动。

  这是由于,因为石墨中的构造缺陷,操纵人工高度取向的热解石墨(HOPG)的试验得回的弹性常数较低(如图1底部所示),而且外面策动还注脚,石墨的弹性常数小于39 GPa。