grafitkluster

Et grafitkluster er et nanoskala aggregat av karbonatomer med grafittlignende struktur. Slike kluster kan bestå av ett eller flere lag av grafen og fungere som fragmenter av grafitt eller grafen. De brukes som modeller for å undersøke hvordan elektriske, mekaniske og kjemiske egenskaper varierer med størrelse og kantstruktur.

Struktur og binding: Innen lagene er karbonatomene bundet av sterke kovalente bindinger i et planar nettverk av hexagonale ringer. Mellomlagene er bundet av svake van der Waals-krefter, noe som gir grafittens karakteristiske planlagte egenskaper. Mindre kluster er ofte helt planar, mens større kluster kan utvikle seg mot små flate lag med noe stapling.

Dannelse og produksjon: Grafitkluster kan dannes ved laserablasjon av grafitt eller karbonrikt plasma, kjemisk dampdeponering, eller gjennom løsninger som tillater kondensasjon av polycykliske aromatiske hydrokarboner til små fragmenter som modellkluster.

Egenskaper og karakterisering: Elektronisk ledningsevne er betydelig langs lagflatene; kantene kan være spesielt reaktive og bidra til kjemisk aktivitet. Karakterisering skjer med elektronmikroskopi (TEM/STM), Raman-spektroskopi (D- og G-båndene) og røntg diffraksjon (XRD).

Anvendelser: Grafitkluster brukes i grunnforskning for å forstå overganger mellom molekylære PAH-fragmenter og bulk grafitt, i studier av elektroniske og magnetiske egenskaper ved nanostørrelse, samt potensielt i nanoelektronikk, energilagring og smøremidler.

Se også: Grafitt, Grafen, Polycykliske aromatiske hydrokarboner, Karbonbaserte nanostrukturer.