Hustota funkčních skupin periodických struktur na grafenu vznikajících v důsledku laserem indukovaných změn substrátu na rozhraní Si/SiO2

Mezinárodní tým vědců z Centra HiLASE, Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského v Praze a Centra pro fyzikální vědy a technologie (Vilnius, Litva)  objevil jedinečný způsob výroby periodické distribuce funkčních skupin na monovrstvovém grafenu. Periodické vzory kovalentní funkcionalizace na 2D materiálech mohou vést k periodickým potenciálům v atomové monovrstvě; vytvoření takovýchto konstrukcí je však velmi náročné.

Ve své práci vědci prozkoumali inteligentní metodu periodické modulace chemické reaktivity grafenu. Vytvořili laserem indukované periodické povrchové struktury (LIPSS) na křemíkových destičkách s tepelně vypěstovanými oxidovými vrstvami. Bylo zjištěno, že LIPSS vtiskne svou periodicitu do reaktivity monovrstvového grafenu, který je umístěn na křemíkové destičce modulací na lokální úrovni.

Periodicky dopovaný grafen může být klíčem pro nové výrobní postupy elektronických zařízení v nanoměřítku, protože i jemné změny elektronických charakteristik takového nanosystému mohou vést k dramatickým účinkům na jeho vlastnosti. Vyvinutá metoda je čistá, přímá a škálovatelná s velkým prostorovým rozlišením. Tato zjištění mohou být také aplikovatelná na jiné 2D materiály, a tím bude možné navrhovat anisotropní povrchy pro další pokročilé aplikace v optoelektronice, inteligentních površích nebo experimentech buněčné biologie.

Společný příspěvek na toto téma byl nedávno publikován v prestižním časopise Nano Research (Impact Factor 8,515) Springer Nature (spoluvydání s Tsinghua University Press).