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358 科学的尽头是神学?(求订阅) (第2/2页)
光滑的高导电率表面,该表面可以在扫描隧道显微镜中检查,或者用作其他正在研究的材料的衬底。 根据HOPG的镶嵌角的不同,可将其分为A、B、C三个等级。 A级的镶嵌角最小,通常在0.5度左右,品质最好,也最接近单晶的性质,当然价格也最贵。 C级的镶嵌角最大,通常在1.5度以上,品质最差,但价格最便宜。 B级的镶嵌角介于A和C之间,通常在0.8度左右。 许秋在网上货比三家,最终找了一家国内的HOPG厂家。 他们卖的最小的尺寸是长宽高10*10*1毫米,也就是一平方厘米的面积,一毫米的高度。 这样的规格,A级的就要2000块,C级的只要700块。 如果规格更大一些,比如长宽高20*20*1毫米,A级的就要8000块,当然C级的也要4000块,如果是长宽高20*20*2毫米的,价格就要上万了。 当然,别看它规格小,买回来一小块HOPG,就可以用几十次、上百次,不然这玩意要是一次性的话,谁都用不起。 毕竟许秋测试一个体系的激子扩散距离,样品就要准备十几个。 感慨了一下科研圈的物价,许秋最终选择了最小规格的C级HOPG,先用700块的便宜货试试水呗。 理论上,他现在进行的是普通的荧光测试,主要利用的就是石墨对激子的淬灭效应,对衬底的要求应该不似扫描隧道显微镜那么高。 许秋从门房取到快递,看着快递盒,随口吐槽了一句,“这快递盒好随意,就是普通的小纸盒。” 随后,他戴好一次性PE手套,开始拆快递,里面有一个离心管,HOPG用纸包着放在内部。 拆开包装纸,到手的HOPG和之前在网上看到的描述差不多,10*10*1毫米的规格,一面是暗灰色,另一面是亮灰色。 其中暗灰色一面是反面,亮灰色的一面就是正面。 HOPG的模样很像是一枚芯片,或者早期手机里SD存储卡。 不过,许秋知道这玩意就是高纯度的碳。 石墨嘛,就是碳单质。 HOPG到手,接下来就是样品制备。 不过,在旋涂样品之前,需要对“厚厚”的HOPG表面进行剥离,得到具有新鲜的、具有光滑表面的衬底。 有一些非主流的方法,比如用镊子直接剥离,这个难度就比较大了,很容易破坏HOPG表面。 比较主流的方法是用胶布直接粘在HOPG上面,然后再撕开。 虽然这个方法相对比较安全,但许秋也没有贸然在现实中进行尝试,而是先到模拟实验室中,用3M胶布试了一番。 刚开始的时候,会出现表面不平整,或者说倒刺的现象。 在反复尝试多次后,许秋终于掌握了技巧。 那就是让胶布按压的尽量紧密、均匀一些,这样得到光滑表面的概率比较大,因为如果有部分没有被粘到,就会留在原来HOPG主体的表面上,形成倒刺。 经过剥离之后,胶布上就会有一层破碎的石墨片层,HOPG母体上则形成新鲜、光滑的表面。 这种用胶布粘的方法,听起来比较“土”,没那么高大上,不是很科研,但恰恰就是当初最早发现的石墨烯的制备方法。 2004年,大不列颠曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫两位教授,用胶带粘在石墨上,然后撕下来,发现胶带上粘上了一层薄薄的石墨片。 这本没有什么新奇的,但他们突发奇想,拿着第二片胶带去粘第一片胶带上残留的石墨薄片,此时两片胶带粘在了一起,然后再把两片胶带撕开,结果发现胶带上残留的石墨片变薄了。 这时候很多人会觉得无聊,不就是撕胶带嘛,而这两位教授发现石墨片变薄后,又拿着第三块胶带来粘第二块胶带上的石墨,再用第四胶带来粘三片胶带…… 就这样一次又一次的粘胶带,撕胶带,最终他们得到了薄得不能再薄的微小的石墨片,它仅仅只有一层原子的厚度。 这就是单层的石墨,也被称为石墨烯。 在单层石墨烯诞生以后,很多科学家都在积极探索能够生产更大规模和更高质量的石墨烯。 除了用胶带粘以外,现在还有很多其它的石墨烯制备方法,如微机械剥离法、化学剥离法、化学气相沉积法等。 而且,石墨烯令人惊叹的材料性质,也引起了近十多年来大量科学家的广泛研究。 最终,那两位教授也因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。
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