En typ av defekt som är vanlig i grafen är Stone-Wales-defekten. Denna defekt uppstår när två kolatomer i ett grafenark roteras 90 grader i förhållande till varandra. Stone-Wales-defekter kan skapas på en mängd olika sätt, inklusive mekanisk stress, termisk glödgning och kemisk etsning.
I en ny studie har forskare från University of California, Berkeley, visat att Stone-Wales-defekter faktiskt kan vara fördelaktiga i vissa fall. Genom att noggrant kontrollera typen och densiteten av Stone-Wales-defekter kunde forskarna konstruera grafenark med förbättrad elektrisk och termisk ledningsförmåga.
Forskarna använde datorsimuleringar för att studera effekterna av Stone-Wales-defekter på grafen. De fann att defekterna kan skapa nya elektroniska tillstånd i grafenarket, vilket kan förbättra dess ledningsförmåga. Dessutom kan defekterna också fungera som spridningscentrum för fononer, som är värmebärande vibrationer. Detta kan leda till förbättrad värmeledningsförmåga.
Forskarna tror att deras resultat skulle kunna användas för att designa grafenbaserade material med förbättrade egenskaper för en mängd olika applikationer, såsom elektroniska enheter och värmeledningssystem.
"Vi har visat att Stone-Wales-defekter faktiskt kan vara fördelaktiga i grafen", säger studiens huvudförfattare Dr Ruoxue Yan. "Genom att noggrant kontrollera typen och densiteten av dessa defekter kan vi konstruera grafenark med förbättrad elektrisk och termisk ledningsförmåga."
Studien publicerades i tidskriften Nature Communications.
