高定向热解石墨

HOPG“常用”石墨，尤其是天然石墨，由于大量缺陷和夹杂物而表现出非常不完美的结构。开发了许多技术用于制备完美的石墨样品，以利用其独特的结构。其中，有机化合物的热解是最常见和有效的。热解石墨是石墨材料

HOPG 常用石墨，尤其是天然石墨，由于大量缺陷和夹杂物而表现出非常不完美的结构。开发了许多技术用 “” 于制备完美的石墨样品，以利用其独特的结构。其中，有机化合物的热解是最常见和有效的。热解石墨 是石墨材料，其具有垂直于基材表面的轴的高度优选结晶取向，通过热解碳的石墨化热处理或通过在 c 以上的温度下的化学气相沉积获得。通过在约的压缩应力下退火热解石墨，产生高度 2500°K3300°K 取向的热解石墨（）。因此，是高度有序形式的高纯度热解石墨（杂质水平为灰 HOPGHOPGlOppm 分或更好）。 的特点是最高程度的三维排序。密度，晶格参数，平面中优选的取向（）和的物理性 HOPG0001HOPG 质的各向异性接近于天然石墨矿物的那些。特别是，与云母一样，属于层状材料，因为其晶体结 HOPG 构的特征在于堆叠的平行层中的碳原子排列二维和单原子厚的碳形式，称为石墨烯。石墨结构可以描述 - 为这些相同的铆接平面的交替连续。单个平面内的碳原子比来自相邻平面的碳原子相互作用强得多。这 解释了石墨的特征性切割行为。石墨烯平面，六角形排列的碳原子。石墨烯的晶格由两个等效的互穿三 - 角形碳亚晶格和组成，每个亚晶格包含一半的碳原子。单个平面内的每个原子都有三个最近的邻居： AB 一个子格子的位置（用红色标记）位于由另一个子树的最近邻居定义的三角形的中心（用蓝色标记）。 A-B- 因此，石墨烯的晶格具有两个碳原子，每个晶胞称为和，并且在任何晶格位置周围旋转下是不 AB120° 变的。通过最短键连接的碳原子网络看起来像蜂窝状。但在散装中，即使在双层石墨烯中，和 HOPGA- 位原子变得不等价（包括表面上的那些）：相邻石墨烯片上的两个耦合六角形晶格根据 B-C 堆叠排列，当每个型上（表面）层中的原子直接位于相邻下层中的型原子上方，而 BernalABABAAB 型原子不位于另一层中原子的正下方或上方，而是位于空隙中心一个六边形。图说明了假设的非等价碳 - 原子类型。因此，在每层中，原子形成正确六边形的网格，原子之间的距离等于。层之间的距 0.1415nm 离等于，其给出密度的理论值。 0.3354nm p=2.265g/cm3 用石墨烯层终止的是用于扫描探针显微镜作为原子水平分辨率的底物或校准标准的极好工具。这 HOPG 是一种易于再生的材料，表面非常光滑。它具有理想的原子级平坦表面，并且在元素签名中提供仅具有碳 的背景，从而使得结果具有无特征的背景。对于要进行元素分析的样品，这对于需要均匀，平坦和清洁的 基板的测量至关重要。 SPM 在的原子分辨率图像中，存在两种可能的图像。在理想条件下，表面的图像显 HOPGSPMHOPGSPM 示出具有晶格参数的暗点晶格。围绕每个点的六边形环组成的六个原子产生明亮的信号，这 0.246nmC 导致真正的蜂窝原子图案（对称对比度）。中心到中心原子距离为。 0.1415nm 在通常条件下通常在石墨的图像中观察到的原子图案显示出不对称的正对比度：亮点源自石墨晶 SPM 格的石墨烯六边形晶胞中的每组六个中仅三个原子。每个明显的原子被六个最近邻居包围。这两个原 C 子中任意两个之间的距离为。对于表面，通常报告这种对比。图像的特征特征很容 0.246nmHOPGSPM 易根据石墨中的堆叠来解释：表面原子环境中的不对称导致三重对称（三对六）图案。 A-B “”