原子力显微镜

石墨烯与二维材料雷竞技网页版

布鲁克原子力显微镜能够对其他二维材料进行高级性能测量雷竞技网页版

自从Geim和Novoselov获得诺贝尔奖的发现开创了石墨烯研究领域以来,原子力显微镜就一直是石墨烯研究的一部分,因为它能够探测单个石墨烯薄片,提供纳米级的原子水平细节。早期的TappingMode图像,用力量多模®AFM在通过光学测量确定的位置,明确地确定了以前被认为无法接近的单个石墨烯层。

在这一发现之后的几年里,石墨烯的研究活动呈爆炸式增长,使用布鲁克原子力显微镜的出版物超过100篇。这些研究包括对石墨烯和氧化石墨烯制造的调查,其中一致的产品纯度和已知的低缺陷密度是一个关键挑战,特别是对于可扩展的石墨烯生产。它们还解决了石墨烯的广泛应用,从柔性显示器和快速电子到执行器,生物传感器和复合材料。几乎每个领先的石墨烯研究中心的研究人员也在使用我们的维XR维FastScan®维图标®以推动他们在石墨烯和其他二维材料方面的研究。雷竞技网页版

石墨烯诺贝尔奖获得者使用Bruker MultiMode拍摄NbSe2 (a)和石墨烯(b)的TappingMode图像。揭示了这些二维材料的存在、分层和吸附-衬底距离。雷竞技网页版摘自K. S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T. J. Booth, V. V. Khotkevich, S. V. Morozov, A. K. Geim,美国国家科学院院刊102,10451(2005)。版权所有(2005)美国国家科学院

高级性能测量

先进的性能测量在石墨烯研究中令人兴奋的AFM发现中发挥了关键作用。本研究包括布鲁克独有的定量力学性能映射PeakForce QNM®由Chu等人(J. Procedia Eng 36, 571(2012))用于揭示石墨烯分层,由Lazar等人(J. ACS Nano ASAP 2013)用于量化控制电气设备应用中电极键合的石墨烯金属相互作用。其他例子包括复合材料的纳米级电导率研究(Bhaskar et al., J. Power Sources 216, 169, 2012)和功能化石墨烯(Felten et al., Small 9(4), 631, 2013),以及KPFM研究,阐明了优化的氧化石墨烯-有机混合FET器件中的电荷渗透途径(Liscio et al., J. Materials Chem 21, 2924, 2011)。雷竞技网页版

石墨烯在六方氮化硼上的峰值力QNM模量图像,揭示了高度局域应变应变对齐后向相称晶格的过渡。

推进未来研究的能力

最新的布鲁克技术预示着更多令人兴奋的进步即将到来。PeakForce KPFM™可能允许将混合装置的研究扩展到更高的空间分辨率,更多的定量测量,以及与局部材料变化的相关性,这些变化可以在同时的机械性能映射中显示。未来的电导率研究可能会受益于证明的能力PeakForce金枪鱼™为最易碎的机械样品提供最高的空间分辨率。进一步的PeakForce QNM研究可能会丰富对二维材料石墨烯缺陷的研究,因为这种模式已经在3D晶体上显示出来,为原子缺陷分辨率的属性映射打开了大门。

这张在HOPG上以TUNA模式生成的当前地图显示了间隔为0.25nm的“晶格分辨率”。