Wystąpienie ustne Mikołaj Gołuński (UN-Wt)

Badanie mechanizmów emisji cząstek ze swobodnie zawieszonego dwuwarstwowego grafenu bombardowanego pociskami klasterowymi o energii keV, zbudowanymi z atomów argonu

Mikołaj Gołuński, Sviatoslav Hrabar, Michał Kański, Zbigniew Postawa

Uniwersytet Jagielloński, Instytut Fizyki, Łojasiewicza 11, 30-348 Kraków, Polska

Symulacje komputerowe metodą dynamiki molekularnej zostały zastosowane do zbadania procesów prowadzących do emisji cząstek ze swobodnie zawieszonego dwuwarstwowego grafenu bombardowanego pociskami klasterowymi o energii keV, zbudowanymi z atomów argonu. Pociski uderzają od dołu, prostopadle do powierzchni grafenu. Pokazano, że zarówno pierwotna energia kinetyczna, jak i rozmiar pocisku mają istotny wpływ na wielkość emisji cząstek. Pomimo minimalnej grubości grafenu znaczna część pierwotnej energii kinetycznej pocisku jest deponowana w próbce. Część tej energii jest wykorzystywana do przerywania wiązań międzyatomowych i do emisji cząstek. Rezultatem tego procesu jest powstawanie nanoporów, których kształt i rozmiar zależy od warunków bombardowania. Przykłady uszkodzeń powstałych na powierzchni grafenu pod wpływem bombardowania pociskami Ar₁₀₀₀ o energii kinetycznej 5, 10 i 40 keV są pokazane na Rysunku 1.

W trakcie prezentacji omówiona zostanie możliwość wykorzystania grafenu w charakterze ultra-cienkiego podłoża do detekcji i analizy attomolowych ilości substancji organicznych, przy użyciu spektrometrii mas jonów wtórnych, opartej o tzw. geometrię transmisyjną.

Podziękowanie: Praca była wykonana w ramach projektu NCN nr. 2019/33/B/ST4/01778. Obliczenia komputerowe wykonano na infrastrukturze PLGrid.