Interakce energetických iontů s materiály na bázi grafénu

Abstract

Grafén a jeho alotropy, například grafénoxid, jsou novým typem materiálů, jejichž výjimečné elektrické, mechanické a další vlastnosti je předurčují k uplatnění v celé řadě aplikací. V současné době je atraktivní zejména možnost výroby grafénu redukcí grafénoxidu, a to pomocí ozáření grafénoxidu laserem nebo iontovými svazky, což je efektivní a ekologická alternativa k chemickým metodám redukce grafénoxidu. Tato práce se zabývá studiem interakcí grafénoxidu s laserovými svazky a ionty o různých energiích a fluencích. Modifikované grafénoxidové fólie jsou následně zkoumány za pomoci jaderně analytických metod Rutherfordova zpětného rozptylu (RBS) a detekce odražených atomů (ERDA), a dále charakterizovány konvenčními analytickými metodami typu Ramanovy spektroskopie, mikroskopie atomárních sil (AFM), infračervené spektroskopie metodou zeslabené totální reflexe (ATR-FTIR), rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a dvoubodové metody měření elektrické vodivosti.

Graphene and its allotropes, such as graphene oxide, belong to the new generation of materials. Due to their extraordinary electrical, mechanical and other properties, their application possibilities are vast. Recently, there has been an effort to fabricate graphene via reduction of graphene oxide by means of laser and ion irradiation as an effective and ?green? alternative to reducing graphene oxide using chemical reagents. In this work, a study on interactions of graphene oxide and laser irradiation as well as ions of various energies and fluences is presented. Upon irradiation, the modified graphene oxide foils were characterised using nuclear analytical methods ? Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS) and Elastic Recoil Detection Analysis (ERDA) ? and various conventional analytical methods such as Raman spectroscopy, Atomic Force Microscopy (AFM), Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and 2-point conductivity measurements.