"Nanotomy-based production of transferable and dispersible graphene nanostructures of controlled shape and size". N. Mohanty, D. Moore, Z. Xu, T. S. Sreeprasad, A. Nagaraja, A. A. Rodríguez, V. Berry. NATURE COMMUNICATIONS 3, 844 (2012). DOI: 10.1038/ncomms1834
Because of the edge states and quantum confinement, the shape and size
of graphene nanostructures dictate their electrical, optical, magnetic
and chemical properties. The current synthesis methods for graphene
nanostructures do not produce large quantities of graphene
nanostructures that are easily transferable to different
substrates/solvents, do not produce graphene nanostructures of different
and controlled shapes, or do not allow control of GN dimensions over a
wide range (up to 100 nm). Here we report the production of graphene
nanostructures with predetermined shapes (square, rectangle, triangle
and ribbon) and controlled dimensions. This is achieved by
diamond-edge-induced nanotomy (nanoscale-cutting) of graphite into
graphite nanoblocks, which are then exfoliated. Our results show that
the edges of the produced graphene nanostructures are straight and
relatively smooth with an ID/IG of
0.22–0.28 and roughness <1 nm. Further, thin films of GN-ribbons
exhibit a bandgap evolution with width reduction (0, 10 and ~35 meV for
50, 25 and 15 nm, respectively).
Debido a los estados de borde y al confinamiento cuántico, la forma y el tamaño de las nanoestructuras de grafeno determinan sus propiedades eléctricas, ópticas, magnéticas y químicas. Los métodos de síntesis actuales para la elaboración de nanoestructuras de grafeno no permiten la producción de grandes cantidades de nanoestructuras de grafeno que se transfieran fácilmente a distintos substratos/disolventes, no producen nanoestructuras de grafeno de formas diferentes y controladas, o no permiten el control de las dimensiones de las nanoestructuras de grafeno (GN) a lo largo de un amplio intervalo (hasta 100 nm). Aquí se reporta la producción de nanoestructuras de grafeno con formas predeterminadas (cuadrados, rectángulos, triángulos y cintas) y dimensiones controladas. Ésto se logra a partir de la nanotomía, inducida por el borde del diamante (cortado en nanoescala), del grafito en nanobloques de grafito, los cuales pueden exfoliarse. Los resultados muestran que los bordes de las nanoestructuras de grafeno así producidas son rectos y relativamente poco rugosos, con una ID/IG de
0.22–0.28 y una rugosidad de <1 nm. Es más, películas delgadas de cintas de GN exhiben una evolución de su brecha de energía con una reducción en su anchura (0, 10 y ~35 meV para 50, 25 y 15 nm, respectivamente).
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