其中暗灰色一面是反面,亮灰色的一面就是正面。
HOPG的模样很像是一枚芯片,或者早期手机里SD存储卡。
不过,许秋知道这玩意就是高纯度的碳。
石墨嘛,就是碳单质。
HOPG到手,接下来就是样品制备。
不过,在旋涂样品之前,需要对“厚厚”的HOPG表面进行剥离,得到具有新鲜的、具有光滑表面的衬底。
有一些非主流的方法,比如用镊子直接剥离,这个难度就比较大了,很容易破坏HOPG表面。
比较主流的方法是用胶布直接粘在HOPG上面,然后再撕开。
虽然这个方法相对比较安全,但许秋也没有贸然在现实中进行尝试,而是先到模拟实验室中,用3M胶布试了一番。
刚开始的时候,会出现表面不平整,或者说倒刺的现象。
在反复尝试多次后,许秋终于掌握了技巧。
那就是让胶布按压的尽量紧密、均匀一些,这样得到光滑表面的概率比较大,因为如果有部分没有被粘到,就会留在原来HOPG主体的表面上,形成倒刺。
经过剥离之后,胶布上就会有一层破碎的石墨片层,HOPG母体上则形成新鲜、光滑的表面。
这种用胶布粘的方法,听起来比较“土”,没那么高大上,不是很科研,但恰恰就是当初最早发现的石墨烯的制备方法。
2004年,大不列颠曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫两位教授,用胶带粘在石墨上,然后撕下来,发现胶带上粘上了一层薄薄的石墨片。
这本没有什么新奇的,但他们突发奇想,拿着第二片胶带去粘第一片胶带上残留的石墨薄片,此时两片胶带粘在了一起,然后再把两片胶带撕开,结果发现胶带上残留的石墨片变薄了。
这时候很多人会觉得无聊,不就是撕胶带嘛,而这两位教授发现石墨片变薄后,又拿着第三块胶带来粘第二块胶带上的石墨,再用第四胶带来粘三片胶带……
就这样一次又一次的粘胶带,撕胶带,最终他们得到了薄得不能再薄的微小的石墨片,它仅仅只有一层原子的厚度。
这就是单层的石墨,也被称为石墨烯。
在单层石墨烯诞生以后,很多科学家都在积极探索能够生产更大规模和更高质量的石墨烯。
除了用胶带粘以外,现在还有很多其它的石墨烯制备方法,如微机械剥离法、化学剥离法、化学气相沉积法等。
而且,石墨烯令人惊叹的材料性质,也引起了近十多年来大量科学家的广泛研究。
最终,那两位教授也因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。