时间很快来到了第二天上午。
林叶又是早早地来到了实验室,再次来到了制备室。
在一台高精度的二维材料显微转移台前,林叶、沈鸣以及主刀的龚浩三人围坐在一起,正式开始尝试制备这块特殊的魔角石墨烯。
实验开始了。
龚浩熟练地操作着高精度微操摇杆。
他先是用一层透明的聚合物印章,粘起了一块绝缘的六方氮化硼薄片,接着就是在显微镜下,小心翼翼地将这块氮化硼压在了一片完整的单层石墨烯上。
“注意了,最关键的一步,撕裂。”
龚浩深吸了一口气,屏住呼吸,手指缓慢地操控着压电陶瓷位移台。
伴随着玻璃基板的微小移动,那片完整的石墨烯便从中间被撕成了两半。
一半留在了底座上,另一半则被氮化硼粘着,悬在了半空中。
“啧,运气还算是不错,第一块撕不错,晶格方向完全一致。”
龚浩感慨了一声,随后继续输入指令,让底部的旋转台精准地转动了1.08度。
最后,他操控着悬在半空中的那一半石墨烯,缓缓下降,像盖章一样,精准地贴合在了底部的另一半石墨烯上。
整个过程听起来简单,但足足耗费了将近三个小时。
每一步都必须小心翼翼,不能出现任何差错,否则的话材料报废不说,前功尽弃才是最折磨人的。
然而,就在他们都以为这第一次制备就成功的时候,当龚浩把做好的样品放进原子力显微镜下进行表征检测时,屏幕上却显示出了一道道明显的波纹。
“失败了……”
龚浩叹了口气,懊恼地说道:“圆环构型的边缘应力太大,两层石墨烯在接触的瞬间发生了滑移,角度变成了1.15度,而且中间还起皱了。”
他们感受到了这种特殊构型带来的巨大阻力。
“没事,继续,再来一次。”林叶平静地说道。
短暂的休息后,下午,第二次制备开始。
同样是漫长而枯燥的拉推、撕裂、对准。
但又是三个小时后,第二次依然宣告失败。
这一次是因为在盖上去的瞬间,中间裹入了一个特别微小的气泡,导致两层石墨烯并没有形成完美的莫尔超晶格。
到了晚上八点多。
:
第三次制备,依然以角度偏离0.05度而遗憾告终。
每一次制备都相当耗费心神和时间,连续三次高强度的显微操作,让龚浩的眼睛都充满了红血丝。
“邪门了……”
龚浩看着屏幕上的废片,满脸懊恼地抓了抓头发,“这圆环形状的范德华力拉扯太难整了,每次快贴上的瞬间,边缘的张力就会破坏角度。”
“林教授,实在抱歉,问题总是出在最后那一下的应力释放上,我可能再多试几次,找找手感……”
“不用着急。”
一直站在旁边默默观摩的林叶,此时却笑着拍了拍龚浩的肩膀,笑着安慰道:“这种精细活儿本来就费神,今天你已经很辛苦了,慢慢尝试就好,咱们今天就到这儿,明天养足精神再来。”
龚浩惭愧地点了点头,只能收拾好实验台,结束了这一天的枯燥工作。
众人散去后,林叶走在回专家公寓的路上,脑海中却在不断回放着今天白天龚浩操作显微转移台时的每一个细微动作。
其实,对于魔角石墨烯的制备流程,林叶早就已经算是比较熟悉了。
因为他之前在推导理论,研究这个机制的时候,为了弄清楚两层石墨烯之间的范德华力相互作用,特意去深入了解过这方面的制备工艺。
他想着通过研究物理上的制备过程,也能从侧面帮助理解微观机制的形成。
而在这个过程中,凭借着系统赋予他的【微观加工直觉】和强大的实验操作天赋,他在脑海中其实早就把这套拉推法制备方法给模拟七七八八了。
只不过,理论归理论,他本身从来没有亲自上机尝试过,也没有在现实里亲眼看过别人怎么做,缺乏实际的视觉经验,所以也不敢说自己一上手就能完美做出来。
但是今天,在亲眼盯着龚浩做了一整天的流程之后,林叶彻底补齐了最后一块短板,已经完全明白了具体的操作手法。
至于为什么连续三次都失败在最后一步的应力释放上,林叶的心中结合理论,也已经稍微做了一番分析,大概明白了问题出在哪里。