سیلیکون یکی از رایج ‌ترین ناخالصی‌ها برای جذب روی گرافینی است که به روش انباشت بخار شیمیایی رشد کرده و به نحو قابل توجهی خواص انتقالی گرافین را تحت تاثیر قرار می‌دهد. از این رو، درک شیمی این ناخالصی‌ها مهم است به ویژه اگر مایل باشیم گرافین را با الکترونیک سیلیکونی یکپارچه کنیم. تاکنون هیچ روشی نتواسته پیوندهای سیلیکون-کربن را توضیح کند. حالا وو ژو [1] در دانشگاه وندربیلت و همکارانش اعلام کرده‌اند که می‌توانند طبیعت این پیوندها را با ترکیب چند روش میکروسکوپ الکترونی استنتاج کنند.

ژو و همکارانش افت انرژی الکترون‌هایی را بررسی کرده‌اند که به سمت سطح گرافینی با ناخالصی سیلیکون شلیک شده‌اند. آزمایش‌های مشابهی قبلا انجام شده اما سیگنال آن‌ها قدرت لازم را برای تحلیل دقیق پیوندها نداشت. ژو و همکارانش پس از ترکیب مطالعه خود با روش عکسبرداری حلقوی زمینه تاریک [2] بر این مشکل فائق آمدند. در این روش، نور پراکنده نشده حذف می‌شود تا در عکس‌های نهایی اطلاعات شیمیایی نمونه در شدت نور ثبت شود.

پس از مقایسه داده‌های طیف‌نگاری با محاسبات نظریه تابعی چگالی، آن‌ها به سادگی توانستند تفاوت بین پیوند سیلیکون به چهار یا شش کربن را مشخص نمایند. بنابراین ترکیب این روش‌های میکروسکوپ الکترونی به ما اجازه می‌دهد تا پیوندهای شیمیایی را در مواد دو بعدی دیگر و در سطح یک تک ناخالصی مطالعه کنیم.  

منبع:

Synopsis: Identification by Bonds, APS Physics.

مرجع:

Direct Determination of the Chemical Bonding of Individual Impurities in Graphene; Wu Zhou, Myron D. Kapetanakis, Micah P. Prange, Sokrates T. Pantelides, Stephen J. Pennycook, and Juan-Carlos Idrobo; Phys. Rev. Lett. 109, 206803 (2012)