موفقیت محققان ایرانی درتنظیم خصوصیات نوری اكسید گرافن به كمك لیزر

تهران-ایرنا-پژوهشگران دانشگاه شهید بهشتی تهران با همكاری محققانی از دانشگاه قم امكان استفاده از تابش لیزر جهت تولید گرافن را مورد بررسی قرار دادند.

به گزارش روز یكشنبه گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، گرافن ورقه‌ای دوبعدی از اتم‌های كربن در یك پیكربندی شش‌ضلعی لانه‌زنبوری است. گرافن جدیدترین عضو خانواده‌ مواد كربنی گرافیتی چندبعدی است. اصطلاح گرافن اولین بار در سال 1986 از تركیب كلمه گرافیت و یك پسوند به هیدروكربن‌های آروماتیك چند حلقه‌ای اشاره دارد، اطلاق شد. خواص نوری منحصربه ‌فرد گرافن كاربرد این نانوذره در بسیاری از حوزه‌های علم و تكنولوژی گسترانده است.
دكتر روح‌الله كریم زاده پژوهشگر دانشگاه شهید بهشتی با ارائه توضیحاتی به تبیین اهداف این طرح پرداخت و گفت : تنظیم ویژگی‌های نوری مواد همیشه به‌عنوان یك مسئله‌ اساسی در مباحث مربوط به فوتونیك مورد توجه بوده است. از جمله موادی كه اخیراً تحقیقات زیادی بر رو خواص نوری آن‌ها انجام می‌شود، اكسید گرافن است. كنترل گاف انرژی یك ابزار قدرتمند برای تنظیم ویژگی‌های نوری اكسید گرافن به شمار می‌آید. در این طرح، از تابش لیزر و اعمال میدان مغناطیسی جهت احیا و كنترل گاف انرژی اكسید گرافن استفاده شده است.
كریم زاده افزود:سرعت، سادگی و ارزان بودن این روش را می‌توان مهم‌ترین ویژگی آن برشمرد. به‌علاوه عدم استفاده از مواد شیمیایی در این فرایند موجب رفع نگرانی‌های زیست‌محیطی شده و كاهش اثرات جانبی بر روی گرافن تولید شده را در پی دارد.
عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی تهران تصریح كرد: در طرح حاضر با اعمال یك ولتاژ مستقیم الكترواستاتیك و تابش نور لیزر خواص خطی و غیرخطی نوری اكسید گرافن و خصوصیات محدود كنندگی آن تنظیم و كنترل شده است. بدین منظور ابتدا اكسید گرافن به روش هامرز تعمیم سنتز شد. در ادامه، فرایند احیای كنترل‌شده‌ اكسید گرافن با اعمال همزمان میدان الكترواستاتیكی و تابش لیزر انجام شد. سپس خصوصیات نوری خطی و غیرخطی آن با استفاده از روش‌های مختلف از جمله Z-scan ارزیابی شد. در نهایت پاسخ‌های محدودكنندگی نوری مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج حاكی از آن است كه،‌ با انتخاب مناسب پارامترهایی مانند زمان و توان لیزر و همچنین اندازه‌ میدان الكتریكی می‌توان درجه‌ احیای مورد نظر را به دست آورد. نمونه‌ها هیچ نوع پاسخ جذب غیرخطی نسبت به تابش لیزر پیوسته با طول‌موج 532 نانومتر از خود نشان نداده‌اند. این در حالی است كه با افزایش درجه‌ احیا، آستانه‌ محدودكنندگی نمونه كاهش و توان محدودكنندگی آن افزایش می‌یابد.
این تحقیقات از تلاش‌های مهدی یدی- دانش‌آموخته‌ مقطع كارشناسی ارشد دانشگاه شهید بهشتی- دكتر روح‌الله كریم زاده- عضو هیأت علمی دانشگاه شهید بهشتی- دكتر افشین عباسی- عضو هیأت علمی دانشگاه قم- به انجام رسیده است. نتایج این كار در مجله‌ Journal of Material Science با ضریب تأثیر 2/302 (جلد 52، شماره‌ی 8، سال 2017، صفحات 4532 تا 4542) چاپ شده است.
علمی**1023**1440
تنظیم كننده:ابوالقاسم تیموری** انتشار: گلشن