中國粉體網訊  石墨烯,，碳的層狀形式,，很少會出現(xiàn)像鐵編織網一樣的完美的六原子環(huán)狀結構,。通過化學氣相沉積方法,，通常會形成“疇”，或者多個片層分別從熱催化劑延伸生長后,，重疊在一起,。

　　片層相遇的地方，原子間正常排序被打亂,。因此,，為了形成一個連續(xù)的石墨烯平面，原子間結構必須調整,。調整后形成一個界面,，由不規(guī)則排列的五原子環(huán)和七原子環(huán)構成，彌補取向角的改變,。

　　萊斯實驗室的理論物理學家Boris Yakobson通過計算,，得出七個碳原子的環(huán)狀結構會成為降低石墨烯強度的位置,。但萊斯大學的新研究顯示，在某些情況下,，蜿蜒的界面會起到多晶的強化作用,，幾乎與原始石墨烯強度相同。

　　根據萊斯大學科學家的計算,，石墨烯中周期性的界面可能會提高其強度和半導體特性,。

　　同時，根據論文里的描述,，它們也可以形成一個“足夠大的電子運輸缺口”,，或稱為能帶隙。完美的石墨烯可以快速傳輸電,，但是電子設備需要具有能控制電流開始和停止特性的材料,，這類材料被稱為半導體。從石墨烯（和其他二維材料）中,，獲得類似半導體特性是一個重要目標,。

　　發(fā)表在先進功能材料期刊的文章提到，Yakobson和Zhuhua Zhang的博士后研究小組發(fā)現(xiàn),，在某個角度上,，這些“蜿蜒”的界面會釋放那些可能弱化片層的應力。

　　“如果界面附近的應力被降低,，石墨烯的強度會提高,，” Zhang說，“但只適用于蜿蜒的界面,�,！�

　　Yakobson和他的團隊計算了晶界的機械強度，來確定它們彼此如何影響：哪些地方邊界傾向于連接,，在拉力作用下,，哪些位置會斷裂。界面可以通過形成位錯對環(huán),，來降低石墨烯片之間的界面能,。對環(huán)通過一個碳原子從六原子環(huán)的位置移動到相鄰環(huán)的位置，形成一個五原子環(huán)和一個七原子環(huán),。

　　有時疇的角度決定是形成蜿蜒的界面還是平直的界面,。通過模擬這些蜿蜒的界面，Zhang和他的同事們計算它們的抗拉強度和帶隙特性,。他可以確定在哪些地方是周期性的,，即當它們的形狀沿邊界的長度方向重復時，這種特性適用于整個多晶片,。

　　值得注意的是,，他所模擬的能量“擇優(yōu)”蜿蜒界面,，對于對稱邊界來說，是一個近乎完美的匹配,。透射電鏡圖像顯示帶有近似位錯排列的原子晶界結構,。觀測到的幾百個環(huán)里，只有一對環(huán)與不在原位,，可能是由顯微鏡的電子束輻照引起的畸變,。

　　根據萊斯實驗室的預測，科學家將必須解決如何得到這種具有精確偏差的多晶石墨烯,，但這是很難做到的事,。

　　“但是到目前為止，假設石墨烯可以通過預定晶粒取向在多晶金屬襯底上成核,，那么出現(xiàn)的碳團簇便遺傳了底部模板的不規(guī)則性,，”Yakobson說。