位于晶粒内或晶界处的缺陷工程对功能材料的开发至关重要。尽管在散装材料的离子和等离子体辐射过程中缺陷的形成、迁移和消失引起了人们的关注，但这些过程很少在低尺寸材料中进行评估，由于实验的局限性，在微米范围内仍未进行光谱研究。在这里，我们使用提供高选择性和衍射极限空间分辨率的高光谱拉曼成像方案来检查等离子体诱导的多晶石墨烯薄膜中的损伤。在极低能量（11-13 eV）离子轰击之前和之后进行的测量显示，石墨烯晶粒中缺陷的产生遵循零维缺陷曲线，而畴边界趋于发展为一维缺陷。晶粒边界处损伤的产生比晶粒内部慢，这归因于优先自我修复的行为。石墨烯中局部缺陷迁移和结构恢复的这一证据揭示了二维材料晶界处化学和物理过程的复杂性。
 

Figure 1. 连续石墨烯等离子体处理的A_D/A_G × E⁴_L对Γ_G的演变
 
  
Figure 2.石墨烯中等离子体引起的损伤分析
 

Figure 3. 石墨烯边界的成像和探测
 
  
Figure 4. 相关的拉曼参数突出显示了GRs和GBs之间的差异
 
 
Figure 5. 等离子体处理的石墨烯在GBs处优先自我修复的示意图
 
       相关研究成果于2021年由蒙特利尔大学L. Stafford课题组，发表在Nature Materials（https://doi.org/10.1038/s41563-020-0738-0）上。原文：Preferential self-healing at grain boundaries in plasma-treated graphene。

转自《石墨烯杂志》公众号