酸化グラフェンへのナノ炭素添加による単層グラフェンの3次元積層膜形成

摘要

数層の単層酸化グラフェン（GO）積層膜を不活性雰囲気で加熱処理して欠陥を修復すると、グラファイト化が進行し、単層グラフェンの優れた物性が失われる。これまでに我々は、超高温処理をエタノール雰囲気中で行うと、欠陥修復だけではなくグラファイト化が抑制され、単層に類似した物性をもつ乱層構造グラフェン薄膜が形成する現象を見出した[1]。しかしながら、エタノールによる乱層形成効果は表面近傍に限定され、内部はグラファイトと同じAB積層となる。試料全体を乱層構造とするには高空隙スポンジ状構造が有効[2]であるが、単層性物性の検証には薄膜状の試料形態が必要となる。そこで本研究では、GOにスペーサ材料を添加して薄膜状に堆積することにより、層間隔を拡大してエタノールの作用を内部まで波及させる効果や、層間相互作用を制御する可能性を検討した。