石墨烯缺点能否改善
2021年03月29日
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石墨烯
石墨烯缺点能否改善
尽管理论上的无缺陷理想石墨烯本身并非磁性材料,但是具有缺陷的石墨烯却在磁场中表现出了响应信号,这极大的引起了科学家们的兴趣。Wang Yan等人研究了氧化石墨烯及由其高温还原制备的石墨烯材料的磁滞曲线,发现与氧化石墨烯不同,在惰性气氛下,400 °C 和 600 °C 还原的氧化石墨烯于室温下具有铁磁性。研究认为:这样的铁磁性是由高温状态下,氧化石墨烯脱除含氧官能团后形成的本征缺陷导致的。氧化石墨烯在高温还原时会出现新的本征缺陷已经被一些研究报道,缺陷的出现会导致石墨烯具有铁磁性也有研究发表。
但高温还原具体会出现何种本征缺陷,这些缺陷又怎么具体影响石墨烯磁性质还有待研究,显然,这个问题有其本身的复杂性,这点在 Wang Yan 等人的研究中也有所体现:800 °C 还原的氧化石墨烯室温下不具有铁磁性,不满足 400 °C和600 °C还原的氧化石墨烯的磁性规律。Sepioni等人的研究更是明确的指出:石墨烯在 2 – 300 K 的温度范围内没有铁磁性。单就结论来看,几位研究者的结论似乎相悖,但如果仔细比较过程,不难发现,Wang Yan 等人用作测试的石墨烯使用的工艺路线是还原氧化石墨烯,而 Sepioni 等人的研究使用的石墨烯是利用溶剂超声剥离法制备的。
显然,两种不同路线制备的石墨烯很可能在二维尺度,叁维厚度,特别是晶缺陷的类型上不具有可比性。因此,如何为石墨烯磁性特点和其缺陷的关系找到统一的机理,最终使目前的实验现象能得到统一的解释,是一份任重而道远的工作。
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