石墨烯逐层剥离揭示出隐藏的离子相互作用

科学家们通常通过带电粒子轰击固体并观测反射、注入以及透射信息来研究其纳米尺度物性。然而，这些粒子与材料发生相互作用的细节仍不清楚。为了解决上述问题，维也纳技术大学的研究人员及其合作者通过将离子穿透固体的方式实现了固体材料的原子层精度剥离，并发现了其中的粒子相互作用细节。相关内容发表在《通讯物理杂志上》，有助于进一步提高材料分析与加工技术的准确性与精度。通过带电粒子相互作用研究物性的技术可以追溯到20世纪40年代，玻尔研究了离子穿过固体时的电荷变化现象。目前，离子已经成为了微纳加工与物性分析的主要工具。而本研究则解释了离子-物质发生相互作用的细节，安娜·尼格斯表示：“我们想了解离子撞击物质时发生了什么过程，这些过程可能涉及巨量电子的相互作用，而几乎无法跟踪他们所有的序列。”因此，尼格斯及其合作者必须实现材料的逐层剥离。该研究组通过Xe离子轰击碳材料，并观测其中的电子变化。然后，逐层剥离碳材料，实现了离子在逐层通过材料时的行为观察，发现了类似三维固体表面碰撞的现象。该研究组进一步研究了离子与不同层数石墨烯的相互作用，并建立起了离子-物质相互作用的模型。该研究既有助于研究材料的电子能级等物性信息，对基于离子束的微纳结构精细加工也具有重要的借鉴意义。

转载自：科学美国人

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