Bilayer graphene
ಬಿಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಎಂಬುದು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಎರಡು ಪದರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಒಂದು ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಮೊದಲ ವರದಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಗೀಮ್ ಮತ್ತು ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳ 2004 ರ ವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ, "ಕೇವಲ ಒಂದು, ಎರಡು, ಅಥವಾ ಮೂರು ಪರಮಾಣು ಪದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ" ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಅವರು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ "ರಚನೆ ಬಿಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಎಬಿ ಅಥವಾ ಬರ್ನಾಲ್-ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಅರ್ಧ ಪರಮಾಣುಗಳು ಕೆಳ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಶೀಟ್ನಲ್ಲಿರುವ ಷಡ್ಭುಜಾಕೃತಿಯ ಕೇಂದ್ರದ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಇರುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಅರ್ಧ ಪರಮಾಣುಗಳು ಪರಮಾಣುವಿನ ಮೇಲೆ ಇರುತ್ತವೆ, ಅಥವಾ, ಕಡಿಮೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಎಎ ರೂಪದಲ್ಲಿ, ಇದರಲ್ಲಿ ಪದರಗಳು ನಿಖರವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಬರ್ನಾಲ್ ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಲ್ಲಿ, ಅವಳಿ ಗಡಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿವೆ; ಎಬಿ ಯಿಂದ ಬಿಎ ಸ್ಟ್ಯಾಕಿಂಗ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಪದರವನ್ನು ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ತಿರುಗಿಸಲಾಗಿರುವ ತಿರುಚಿದ ಪದರಗಳನ್ನು ಸಹ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಎಎ-ಮತ್ತು ಎಬಿ-ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ, ಅವು ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುಗೆ ಕ್ರಮವಾಗಿ 11.5 (9) ಮತ್ತು 17.7 (9) ಮೀವಿ ಆಗಿವೆ. ಇದು ಎಎ-ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ ರಚನೆಗಿಂತ ಎಬಿ-ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ ರಚನೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಅವಲೋಕನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (ಸಿ. ವಿ. ಡಿ) ಯ ಮೂಲಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಬಿಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. 2016 ರಲ್ಲಿ, ರಾಡ್ನಿ ಎಸ್. ರುಆಫ್ ಮತ್ತು ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕ-ಸಕ್ರಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯಿಂದ ದೊಡ್ಡ ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿದರು. ನಂತರ ಅದೇ ವರ್ಷದಲ್ಲಿ ಕೊರಿಯಾದ ಗುಂಪೊಂದು ವೇಫರ್-ಸ್ಕೇಲ್ ಸಿಂಗಲ್-ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಎಬಿ-ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ ಬೈಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ನ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿತು, ಮೊನೊಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಂತೆ, ಬೈಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಶೂನ್ಯ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಸೆಮಿಮೆಟಲ್ನಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. 2007 ರಲ್ಲಿ, ಎರಡು ಪದರಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಳಾಂತರ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಭವಿಷ್ಯ ನುಡಿದಿದ್ದಾರೆಃ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಲ್ಲಿ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರದರ್ಶನವು 2009ರಲ್ಲಿ ಬಂದಿತು. 2015 ರಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರು ಬೈಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಡೊಮೇನ್ ಗೋಡೆಗಳಲ್ಲಿ 1 ಡಿ ಬ್ಯಾಲಿಸ್ಟಿಕ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಾಹಕ ಚಾನೆಲ್ಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರು. ವಾಹಕದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಆಯ್ದವಾಗಿ ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ನ ಮೇಲೆ ದ್ವಿ ಪದರದ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಮತ್ತೊಂದು ಗುಂಪು ತೋರಿಸಿದೆ. 2014 ರಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರು ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಕೀರ್ಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಭಿನ್ನಾಭಿಪ್ರಾಯದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಹೊಂದಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿದ್ದಾರೆ. 2017ರಲ್ಲಿ ಸಮ-ಪಂಥೀಯ ಭಾಗಶಃ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಹಾಲ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ಅವಲೋಕನವು ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾಗಿದೆ. ಎಕ್ಸೈಟೋನಿಕ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಶನ್ ಬಿಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಎಕ್ಸೈಟೋನ್ಗಳ ಬೋಸ್-ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್ ಅನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸಿತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಫರ್ಮಿಯಾನ್ಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವು ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಿದಾಗ, ಅವು ಬೋಸನ್ಗಳಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಬೋಸ್-ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಘನೀಕರಣವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ದ್ವಿಪದರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿನ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್ಗಳು ಸೂಪರ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಒಯ್ಯುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಮ್ಐಟಿಯ ಟ್ವಿಸ್ಟೆಡ್ ಬೈಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪ್ಯಾಬ್ಲೋ ಜಾರಿಲ್ಲೊ-ಹೆರೆರೊ ಮತ್ತು ಹಾರ್ವರ್ಡ್ ಮತ್ತು ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಫಾರ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್, ಸುಕುಬಾ, ಜಪಾನ್ನ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಎರಡು ಪದರಗಳ ನಡುವೆ 1.1° ತಿರುವು ಕೋನದೊಂದಿಗೆ ಬೈಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿಯ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು 2018ರ ಮಾರ್ಚ್ನಲ್ಲಿ ನೇಚರ್ ನಿಯತಕಾಲಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಯಿತು. ಎರಡು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಹಾಳೆಗಳ ನಡುವೆ ಸುರಂಗವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಈ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಆಮೂಲಾಗ್ರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಲನ್ ಮ್ಯಾಕ್ಡೊನಾಲ್ಡ್ ಮತ್ತು ರಫಿ ಬಿಸ್ಟ್ರಿಟ್ಜರ್ ಅವರು 2011 ರಲ್ಲಿ ಮಾಡಿದ ಭವಿಷ್ಯವಾಣಿಗಳನ್ನು ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ದೃಢಪಡಿಸಿದವು. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ದ್ವಿಪದರವನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಎಕ್ಸ್ಫೋಲಿಯೇಟೆಡ್ ಮೊನೊಲೇಯರ್ಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದ್ದು, ಎರಡನೇ ಪದರವನ್ನು ಮೊದಲ ಪದರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಕೈಯಿಂದ ನಿಗದಿತ ಕೋನಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂಲ ಕಾಗದದಲ್ಲಿ ಅಂತಹ ಮಾದರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ (ಹೊಸ ಪತ್ರಿಕೆಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿವೆ). ಜರಿಲ್ಲೊ-ಹೆರೆರೊ ಇದು ಸಾಧ್ಯ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದ್ದಾರೆ. "ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಿಂದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದನ್ನು ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ, ಅದನ್ನು ನೀವು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ನಿಂದ ಇನ್ಸುಲೇಟಿಂಗ್ಗೆ ಆನ್ ಮತ್ತು ಆಫ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಇದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಅನೇಕ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ. "ಅಂತಹ ಜಾಲರಿಗಳ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು" ಟ್ವಿಸ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ "ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಲೇಯರ್ಡ್ ಜೋಡಣೆಗಳ ಹಿಂದಿನ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳಿಂದ ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆದಿದೆ. ಸಣ್ಣ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂತರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಅಥವಾ ಟನಲಿಂಗ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳಾದ ಬಿಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಶಕ್ತಿಯ ಅಂತರವು 250 ಎಮ್ಇವಿ ಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (<250 ಎಮ್ವಿ) ಬಳಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಣಾಮ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗೆ ಸಮಂಜಸವಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸುರಂಗ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಣಾಮ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಬಹಳ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಇದು 2009 ರ ಕಾಗದದ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ ಕೇವಲ 100 ಎಂವಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. 2016 ರಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರು ಸುರಂಗ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳ (ಟಿಟಿ) ಔಟ್ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಅವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳಿಗಿಂತ (500 ಎಂವಿ) ಕಡಿಮೆ ಕಾರ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ (150 ಎಂವಿ) ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಬಿಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಶಕ್ತಿಯ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಅಂಚುಗಳ ಸುತ್ತಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು (ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ) ವ್ಯಾನ್ ಹೋವ್ ಏಕತ್ವವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆಗೆ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಪ್ರವಾಹದ ಹರಿವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಇದು ಸಾಕಷ್ಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ. ಬಿಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು "ರಾಸಾಯನಿಕ" ಡೋಪಿಂಗ್ ಬದಲಿಗೆ "ವಿದ್ಯುತ್" ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾ ಫಾಸ್ಟ್ ಲಿಥಿಯಂ ಪ್ರಸರಣ 2017 ರಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಗುಂಪು ಬೈಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಏಕ-ಹಂತದ ಮಿಶ್ರ ವಾಹಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಲಿ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಹಾಳೆಗಳ ವೇಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಹನದೊಂದಿಗೆ, ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಒಂದೇ ಹಂತದ ಘನ ವಸ್ತುವಿನೊಳಗೆ ಅಯಾನಿಕ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ ಎರಡನ್ನೂ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಂತಹ ಶಕ್ತಿ ಶೇಖರಣಾ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಇದು ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಯಾರ್ಕ್ ನಗರದ ಸಿಟಿ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿಯ ಸಂಶೋಧಕರು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಿಂದ ಅಲ್ಟ್ರಾಹಾರ್ಡ್ ಇಂಗಾಲವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ನ ಮೇಲಿನ ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಹಾಳೆಗಳು ಪರಮಾಣು ಬಲ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ತುದಿಯಿಂದ ಹೊಡೆದಾಗ ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ವಜ್ರಕ್ಕಿಂತ ಗಟ್ಟಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿವೆ. ಇದು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್-ಡೈಮಂಡ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ನಡವಳಿಕೆಯು ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ. ಇದು ವೈಯಕ್ತಿಕ ರಕ್ಷಾಕವಚದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಸರಂಧ್ರ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್ಗಳ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಆಂತರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಕಳಪೆ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತವೆ. 2014 ರಲ್ಲಿ ಸುಲಭ, ಮಾದರಿ, ವೇಗವರ್ಧಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಮೂಲಕ ಜೋಡಿಸದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಘೋಷಿಸಲಾಯಿತು. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ವಸ್ತುವು 1628 ಮೀ2 ಗ್ರಾಂ-1 ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮೆಸೊಪೊರಸ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು ಮೆಸೊಪೋರಸ್ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮೆಸೊಪೋರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಸ್ಟ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಅನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸ್ಪೇಸರ್ಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಪ್ರೊಟ್ಯೂಬೆರೆನ್ಸ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಫಲವತ್ತತೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸರಿಸುಮಾರು. ಪದರಗಳ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿ. ವಿ. ಡಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರೊಟ್ಯೂಬೆರೆನ್ಸ್ಗಳು ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ ನಂತರ ಆಂತರಿಕವಾಗಿ ಅನ್ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾದ ಡಬಲ್-ಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅಂತಹ ಪ್ರೊಟ್ಯುಬರೆನ್ಸ್ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪದರಗಳ ನಡುವಿನ π-π ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗೆ ಸ್ಟ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ದ್ವಿಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರವು 2 ರಿಂದ 7 ಎನ್ಎಂ ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ರಂಧ್ರದ ಪರಿಮಾಣವು. ಲಿಥಿಯಂ ಸಲ್ಫರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಬೈಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ 5 ಮತ್ತು 10 ಸೆಂಟಿಗ್ರೇಡ್ನ ವಿಸರ್ಜನೆಯ ದರದಲ್ಲಿ 1034 ಮತ್ತು 734 ಎಮ್ಎ ಎಚ್/ಜಿ ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. 1000 ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ ಸುಮಾರು 530 ಮತ್ತು 380 mA ಗಂ/ಗ್ರಾಂನ ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು 5 ಮತ್ತು 10 ಸೆಂಟಿಗ್ರೇಡ್ನಲ್ಲಿ ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದ್ದು, ಕೂಲಂಬಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 96 ಮತ್ತು 98 ಪ್ರತಿಶತದಲ್ಲಿವೆ. 438 S/cm ನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಯಿತು. ಗಂಧಕದ ಒಳನುಸುಳುವಿಕೆಯ ನಂತರವೂ, 107 ಸೆಂ. ಮೀ./1 ರ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಯಿತು. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ರಚನೆಯು ಅಂತರ ಪದರದ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಗಂಧಕದ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಶೇಖರಣೆಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು, ಇದು ಗಂಧಕ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ನಡುವೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಕ್ಕೆ ಪಾಲಿಸಲ್ಫೈಡ್ಗಳ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಹೈಪರ್ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಗ್ಲೋಬಲ್ ರಾಮನ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಎಂಬುದು ಉತ್ಪನ್ನದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಪ್ರಾದೇಶಿಕವಾಗಿ ನಿರೂಪಿಸುವ ನಿಖರವಾದ ಮತ್ತು ತ್ವರಿತ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕಂಪನ ವಿಧಾನಗಳು ಅದನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೋಮೆಟ್ರಿ, ಸಂಯೋಜನೆ, ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ, ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಪದರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಜಿ ಮತ್ತು ಡಿ ಶಿಖರಗಳ (ಸುಮಾರು 1580 ಮತ್ತು 1360 ಸೆಂ. ಮೀ.-1) ತೀವ್ರತೆಯ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯು ಮಾದರಿಯ ಪದರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬಗ್ಗೆ ನೇರ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪದರಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಒತ್ತಡ ಅಥವಾ ಡೋಪಿಂಗ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಅವುಗಳ ಎಕ್ಸ್ಫೋಲಿಯೇಷನ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಬೈಲೇಯರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ರಚನಾತ್ಮಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ನಿರ್ಣಯ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -