پسرعموی طلایی گرافن ساخته شد

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از تارنمای advancedsciencenews، لارس هولتمن استاد فیزیک دانشگاه لینشوپینگ Linköping در سوئد و یکی از محققان این پروژه از ساخت این ماده جدید خبر داد و گفت: طلا برای بسیاری از فناوری‌های حوزه الکترونیکی بسیار حیاتی است، اما ساختار توده‌ای آن در مقایسه با ساختارهای در مقیاس میکرو یا نانو که دارای خاصیت فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی هستند، چندان جالب نیست.

وی افزود: بنابراین ساختار نازک دو بُعدی از جنس طلا ممکن است خواص و ویژگی‌های جالبی داشته باشد.

محققان سال‌ها است که سعی در ایجاد گلدن دارند، اما موفقیت‌های قبلی محدود به لایه‌های ایستاده آزاد بود که چندین اتم ضخیم یا تک لایه‌ای بودند که باید در قالب‌های خاصی محدود شوند.

شون کاشیوایا از دیگر محققان این پروژه هم توضیح داد: کربن، برخلاف فلزات، دوست دارد ورق‌های اتمی تشکیل دهد. بنابراین، گرافن را می‌توان به راحتی از گرافیت لایه‌برداری کرد، گرافیتی که از یک سری از لایه‌های موازی انباشته شده با پیوند بین لایه‌های ضعیف تشکیل شده است. در مقابل، فلزات از جمله طلا، تمایل به جمع شدن در کنار هم دارند که این امر باعث می‌شوند که آن‌ها را نتوان به صورت لایه‌ای و با ضخامت تک‌اتمی درآورد.

وی افزود: نکته اصلی که باعث شد محققان در این پروژه موفق شوند، این بود که آن‌ها یک ساختار سه‌بعدی از طلا را که میان لایه‌های تیتانیم و کربن محاصره شده بود را به کار گرفتند.

این محقق یادآور شد: کار را با یک سرامیک لایه‌ای معروف به کاربید تیتانیوم سیلیکون (Ti۳SiC۲) اغاز کردیم که ساختاری لایه‌ای دارد. با استفاده از فرایندی به نام Intercalation ، اتم‌های طلا را در این لایه‌ها وارد کردیم و بین ورق‌ها قرار گرفت. این روند منجر به یک ترکیب جدید به نام Ti۳AuC۲ شد که به دلیل وجود طلا در ساختار آن دارای خواص بی‌نظیری است.

کاشیویا توضیح داد: این ماده به عنوان پایه و اساس آزمایش‌های بعدی به کار گرفته شد. محققان با روشی 100 ساله روبرو شدند که توسط ژاپنی‌ها به کار گرفته می‌شد. این ترکیب به نام مُعرف موراکامی برای جدا کردن باقیمانده کاربید در فولاد استفاده می‌شود.

وی یادآور شد: ما همچنین فهمیدیم که اچینگ (Etching فرایند شیمیایی) باید در تاریکی انجام شود زیرا نور (حتی نور اتاق) باعث تشکیل سیانید می‌شود، که طلا را حل می‌کند. لایه‌های طلا در طول فرآیند سنتز تمایل به چسبیدن و خوشه‌شدن داشتند. برای نگه‌داشتن ورق‌های گلدن، ما یک سورفاکتانت طراحی کردیم، که گلدن را پایدار می‌کرد.