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千金,石墨烯与氧化铝,奚梦瑶

发布时间:2019-05-05  分类:我们的头条  作者:admin  浏览:185

石墨烯和其他2D或超薄资料的异质结构在传感,电子和电池技能中具有潜在的使用。例如,用氧化铝(Al 2 O 3)封装的石墨烯晶体管关于柔性电子器件是有意义的,而且石墨烯/金属氧化物异质结构广泛用于锂离子电池中。这些结构的机械强度,功能和稳定性关于使用柔性的使用或许用于测验资料的机械强度的使用是重要的,比方使用在高功能电化学电池中。但是,石墨烯异质结构的机械功能没有得到广泛和细心的研讨。

现在,研讨人员对不同厚度的氧化铝层进行了石墨烯/氧化铝异质结构的细心测验。研讨标明,与裸氧化铝比较,石墨烯提高了刚度(杨氏模量),而且氧化铝膜增强了石墨烯在负载下的开裂抗性。这些发现标明这种异质结构具有杰出的机械强度,因而可用于许多设备中。刚度和开裂强度的丈量值增加了石墨烯相关资料的机械功能常识的扩展体。

异质结构的根底是TEM网格上的石墨烯,单个原子层的石墨烯堆积在圆孔网格上。因而,单层石墨烯悬浮在孔上,构成直径为2微米的膜。氧化铝经过原子层堆积(ALD)堆积在石墨烯的顶部,厚度规模为1.5nm至4.5nm。用原子力显微镜测验机械功能,在膜顶部着一个十分尖利的顶级,推进膜并研讨偏转。在强度测验中,推进膜直至其在负载下决裂。将得到的力 - 间隔曲线与有限元数值核算的成果进行比较,得到机械功能的定量丈量。核算进一步提醒了非直观的剪切应力散布,其标明远离对称线而且更挨近金刚石顶级与膜的接触点的最大剪切,这是复合设备的牢靠机械功能的要害发现。此外,这些发现说明晰ALD技能在异质结构制作中的多功能性,以及石墨烯易于完成薄膜混合结构以使用其优异的机械功能。

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