《基於拉曼光譜表征的石墨烯應變測量技術研究》是依託浙江大學，由趙沛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於拉曼光譜表征的石墨烯應變測量技術研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：趙沛
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於其優異的力學和電學特性，石墨烯在柔性器件中表現出日益巨大的套用潛力。對變形過程中的石墨烯進行應變測量研究，可以為石墨烯器件的設計和運行提供數據和理論參考，是提高石墨烯鞏櫃器件可靠性和耐用性的重要環節。拉曼光譜技術能夠通過檢測聲子頻率，對晶格變化特徵做院姜采出分析，因此可以與應變建立直接的聯繫。本項目將在對石墨烯的拉曼光譜技術進行深入研究的基礎上，通過系統的理論計算和實驗研究，建立石墨烯應變光測技術的實驗體系，實現對變形過程中石墨烯應變分布和界面滑移的原位高分辨檢測，並在測量基礎上，對石墨烯與基底間的界面作用進行初步的最佳化探索，提高石墨烯應變分布的均勻性和滑移臨界值。本項目不但有助於開發高效無損的新型石墨烯應變檢測技戀習希紙術，深化對石墨烯應變的認識，而且能夠豐富對柔性基底與石墨烯界面作用的了解，對於推動石墨烯器件的技術最佳化與創新，有著重要的科學意義和套用價值。
結題摘要
作為代表性的二維材料，由於其所具有的多種優異特性的結合，石墨烯正在日益表現出在柔性器件領域中的巨大套用潛力。對於石墨烯器件而言，實現其可靠性和耐用性的基礎環節之一，是對石墨烯的力學行為有著深入而系統的認識。拉曼光譜表征是一種光譜學測量技術，當石墨烯產生應變時，晶格振動和聲子頻率會發生變化，拉曼特徵峰的峰位也會發生偏移，因此拉曼光譜可以用來對石墨烯的應變進行測量。 在本企漏探項目執行過程中，主要研究內容包括：1、為實現對石墨烯樣品的拉曼光譜觀測，前期進行盼姜凝了相對集中的樣品製備探索，特別是大面積連續均勻的石墨烯薄膜樣品製備，並對其生長動力學進行研究；2、開發新型觀測石墨烯內部結構和缺陷的表征手段，以實現對樣品質量的預評估；3、對拉伸狀態下的石墨烯薄膜樣品進行原位拉曼光譜檢測。 重要結果包括：1、實現大面積單層單晶和多晶石墨烯的製備，其中單晶石墨烯的尺寸可達1厘米，多晶石墨烯內部晶疇尺寸可達3毫米，均處於世界凶榆舉先進水平；2、實現大面積均勻雙層石墨烯的製備並解釋其層上生長機理，雙層均勻性可達90%以上，處於世界先進水平；3、發展了一種可以在原製備基底表譽您葛院面直接檢測石墨烯層數的方法，極大提高了對石墨烯結構的檢測效率；4、自製了可實現對石墨烯進行載入的拉曼光譜原位測量樣品台，並發展了一套和石墨烯之間具有較強界面的柔性基底體系；5、實現了對石墨烯內部晶界和晶向影響下拉曼光譜的原位檢測。 關鍵數據主要包括：1、對石墨烯尺寸和層數進行調控的相關製備參數；2、對石墨烯層數進行可視化的關鍵處理參數；3、新型柔性基底體系的化學調配參數及準備技術等。 上述研究結果不但為石墨烯薄膜材料的工業化提供了潛在技術，而且發展出來的原位力學-拉曼檢測平台，也為納米材料內部應變的高效準確檢測提供了手段，考慮到二維材料所具有的面內剛度與面外柔性的結合，有效的應變測量技術是非常必要的。
