ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНОГО ГРАФЕНА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
DOI
10.33286/2075-8693-2021-51-100-107
Авторы
Левин Кирилл Львович, канд. хим. наук, доцент Военной академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного, e-mail: levinkl@hotmail.com.
Рябоконь Дарья Владимировна, старший преподаватель Военной академии связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного, e-mail: ryabokon90@gmail.com.
Ханин Самуил Давидович, д-р физ.-мат. наук, заведующий кафедрой физики Военной академии связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного, e-mail: sinklit@mail.ru.
Джеламо Роджерио Валентим, канд. физ.-мат. наук, научный сотрудник Федерального университета Триангуло Минейро, Института технологических и точных наук, e-mail: rogelamo@gmail.com.
Никонорова Наталья Алексеевна, канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник Института высокомолекулярных соединений РАН, e-mail: n_nikonorova2004@mail.ru.
Ключевые слова
многослойные графены, спектроскопия комбинационного рассеяния, работа выхода электронов, электропроводность
Аннотация
Изучены многослойные графены в виде пленок, существующих отдельно от подложки. Приведены данные о морфологии и электрических свойствах пленок, обработанных плазмой различного химического состава. Показана возможность управления электрическими свойствами поверхности и работой выхода электронов без существенного влияния на ее морфологию. Отмечено, что полученные образцы, обладающие сочетанием механической гибкости с химической инертностью и высокой электропроводностью, перспективны для применения в гибких устройствах накопления и хранения электроэнергии.
Литература
1. Bolotin K. I., Sikes K. J., Jiang Z., Klima M., Fudenberg G., Hone J., Kim P., Stormer H. L. Ultrahigh electron mobility in suspended graphene // Solid State Communications. 2008, 146, 9-10, 351-355 (in English).
2. Jouault B., Jabakhanji B., Camara N., Desrat W., Tiberj A., Huntzinger J.-R., Consejo C., Caboni A., Godignon P., Kopelevich Y., and Camassel J. Probing the electrical anisotropy of multilayer graphene on the Si face of 6H-SiC // Physical Review B 82, 8, 085438, (in English).
3. Lou C, Wang S, Liang T, Pang C, Huang L, Run M, Liu X. A Graphene-Based Flexible Pressure Sensor with Applications to Plantar Pressure Measurement and Gait Analysis. Materials (Basel). 2017 Sep. 11; 10 (9):1068. DOI: 10.3390/ma10091068. PMID: 28891991; PMCID: PMC5615722.
4. Stolyarova E, Stolyarov D, Bolotin K, Ryu S, Liu L, Rim KT, Klima M, Hybertsen M, Pogorelsky I, Pavlishin I, Kusche K, Hone J, Kim P, Stormer HL, Yakimenko V, Flynn G. Observation of graphene bubbles and effective mass transport under graphene films // Nano Lett. 2009 Jan, 9(1):332-7. DOI: 10.1021/nl803087x. PMID: 19105652.
5. Singh, R. K., Tiwari, A. Graphene: The Thinnest Known Coating for Corrosion Protection // JOM 66, (2014), 637–642 (in English) https://doi.org/10.1007/s11837-014-0921-3.
6. Ковивчак В. С. Использование слоев наноструктурированного углерода на полимерной подложке для создания гибких микросуперконденсаторов // Радиофизика, фотоника и исследование свойств вещества [Электронный ресурс] : тезисы докладов I Российской научной конференции (Омск, 6–8 октября 2020 года). Омск : ОНИИП, 2020. С. 163. URL: http://oniip.ru/nauka/i-rossiyskaya-nauchnaya-konferentsiya-radiofizika-fotonika-i-issledovanie-svoystv-veshchestva/title.php.стр.
7. Augusto G., Scarmínio J., Silva P. R. C., Siervo A., Rout C. S., Rouxinol F., Gelamo R. V. Flexible metal-free supercapacitors based on multilayer graphene electrodes // Electrochimica Acta. 2018. Volume 285, pp. 241–253. URL: https:// doi.org/10.1016/j.electacta.2018.07.223.
8. Chen K., Wang Q., Niu Z., Jun Chenl. Graphene-based materials for flexible energy storage devices // Journal of Energy Chemistry. 201), 27, 1, 12–24 (in English). URL: https://doi.org/10.1016/j.jechem.2017.08.015.
9. Zhang Lin, Liang, Pei Man, Xiao-lei, Wang Dan, Huang Jie, Shu Hai-bo, Liu Zu-gang, Wang Le. Fe, N co-doped graphene as a multi-functional anchor material for lithium-sulfur battery // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2019, 26, 280–286. URL: https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2018.11.027.
10. Xiaobo Chen, Lazarus German, Jihye Bong, Yanhao Yu, Matthew Starr, Yong Qin, Zhenqiang Ma, Xudong Wang. Decoupling the charge collecting and screening effects in piezotronics-regulated photoelectrochemical systems by using graphene as the charge collector // Nano Energy. 2018, 48, 377–382. URL: https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.03.066.
11. P. Madhusudhana Reddy, Chi-Jung Chang, Chun-Feng Lai, Min-Ju Su, Mei-Hui Tsai Improved organic-inorganic/graphene hybrid composite as encapsulant for white LEDs: Role of graphene, titanium (IV) isopropoxide and diphenylsilanediol. Composites Science and Technology/ 2018, 165, 95–105 (in English). URL: https:// doi.org/10.1016/j.compscitech.2018.06.017.
12. Celine I. L. Justino, Ana R. Gomes, Ana C. Freitas, Armando C. Duarte, Teresa A. P. Rocha-Santos Graphene based sensors and biosensors // Trends in Analytical Chemistry. 2017, 91, 53–66 (in English).
13. Madhumita Sahoo, K. P. Sreena, B. P. Vinayan, S. Ramaprabhu. Green synthesis of boron doped graphene and its application as high performance anode material in Li ion battery // Materials Research Bulletin. 2015, 61, 383–390. URL: https:// doi.org/10.1016/j.materresbull.2014.10.049.
14. Hong Bin Yang, Chunxian Guo, Liping Zhang, Fang Xin Hu, Weizheng Cai, Jiajian Gao, Chang Ming Li, Bin Liu. Nitrogen and sulfur Co-doped graphene inlaid with cobalt clusters for efficient oxygen reduction reaction // Materials Today Energy. 2018, 10, 184–190.
15. Коштял Ю. М. Рыкованов А., Румянцев А., Жданов В. Литий-ионные конденсаторы: устройство и характеристики // Компоненты и технологии. 2015. № 2. С. 62–65.
16. Song S. M., Park J. K., Sul O. J., and Cho B. J. Determination of work function of graphene under a metal electrode and its role in contact resistance // Nano Lett. 2012. Vol. 12, pp. 3887–3892.
17. Hong Bin Yang, Chunxian Guo, Liping Zhang, Fang Xin Hu, Weizheng Cai, Jiajian Gao, Chang Ming Li, Bin Liu. Enhanced field emission of plasma treated multilayer graphene //Appl. Phys. Lett. 2015, 107, 123503. DOI: 10.1063/1.4931626.
18. Nicola Ferralis. Probing mechanical properties of graphene with Raman spectroscopy // J. Mater. Sci. (2010. 45:5135–5149. DOI 10.1007/s10853-010-4673-3.
19. Левин К. Л., Пщелко Н. С. Электрохимические свойства композита полипиррола и полиимида // Высокомолекулярные соединения. Серия A. 2011. Т. 53, № 6. С. 906–917. DOI: 10.1134/S0965545X11060083.
20. Prelas M. A., Popovici G., Bigelow L. K. (eds.) Handbook of Industrial Diamonds and Diamond Films. Marcel Dekker, New York, 1998.
Для цитирования
Левин К. Л., Рябоконь Д. В., Ханин С. Д., Джеламо Р. В., Никонорова Н. А. Исследование многослойного графена электрофизическими методами // Техника радиосвязи. 2021. Выпуск 4 (51). С. 100–107. DOI: 10.33286/2075-8693-2021-51-100-107.