A pressão pode ter um impacto significativo no grafeno, particularmente através de alterações observadas nos seus espectros Raman.
5 Informações importantes sobre o efeito da pressão no grafeno
1. Alterações dos espectros Raman
As bandas G e 2D nos espectros Raman do grafeno são sensíveis ao número de camadas.
Para o grafeno de camada única, a banda 2D é normalmente mais intensa do que a banda G.
À medida que o número de camadas aumenta, a intensidade da banda G aumenta enquanto a banda 2D diminui.
Esta alteração deve-se a processos ressonantes e tendências dispersivas que dependem da posição da banda Raman a partir da excitação do laser.
No caso do grafeno com mais de duas camadas, o pico 2D desloca-se para um número de onda mais elevado e a largura total a meio-máximo (FWHM) alarga-se.
Este alargamento é indicativo da espessura da camada da amostra de grafeno.
2. Efeito dos defeitos
O grafeno contém vários defeitos estruturais, tais como vacâncias, rugas, grupos funcionais e contaminação.
Estes defeitos podem ser influenciados pelas condições de crescimento e pelo substrato.
Os defeitos podem afetar as propriedades e as aplicações do grafeno.
Por exemplo, o grafeno crescido epitaxialmente em superfícies de Cu(111) pode apresentar mais tensões residuais e menos rugas ou dobras.
O controlo dos defeitos no grafeno é crucial para a preparação de filmes de alta qualidade.
A compreensão da formação e controlo dos defeitos está ainda em desenvolvimento, mas é essencial para otimizar a síntese do grafeno com um número uniforme de camadas e uma ordem de empilhamento controlada.
3. Implicações para a síntese e caraterização
A síntese de grafeno multicamada com um número uniforme de camadas e uma ordem de empilhamento ou ângulo de torção controlados é um desafio.
São utilizadas técnicas como a deposição de vapor químico (CVD), mas os mecanismos e a reprodutibilidade da produção de grafeno de alta qualidade ainda não são totalmente compreendidos.
Técnicas como a espetroscopia Raman, a espetroscopia de raios X, a microscopia eletrónica de transmissão (TEM) e a microscopia eletrónica de varrimento (SEM) são utilizadas para examinar e caraterizar amostras de grafeno.
Estes métodos ajudam a compreender os efeitos da pressão e de outras condições de síntese nas propriedades do grafeno.
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