Estimation of Young's Modulus of Graphene by Raman Spectroscopy
- 주제(키워드) Graphene , Raman spectroscopy , Young's modulus
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 정현식
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000049538
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
그래핀은 매우 높은 영률(Young’s modulus) 값과 강도를 갖는 물질로 이의 역학적 성질에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 뛰어난 역학적 성질 덕분에 나노미터(nm) 크기의 공명기(resonator)와 같은 역학소자로서의 응용 가능성이 매우 크다. 따라서 그래핀의 역학적 성질을 정확하게 파악하는 것은 매우 중요하다. 이 논문에서는 그래핀의 양쪽에 압력차를 만든 후, 그래핀에 걸리는 장력의 크기를 라만 분광법을 이용하여 측정함으로써, 그래핀의 영률을 측정하였다. 압력차로 인해 생긴 그래핀 풍선에 걸리는 장력의 크기는 라만 G 밴드의 변화를 통해 직접 측정이 가능하다. 이렇게 실험적으로 얻어진 그래핀의 장력 값과, 유한요소법에 기초한 계산 결과를 비교하여 그래핀의 영률값을 구하였다. 측정된 영률은 그래핀 한 층의 경우에 2.4±0.4 TPa, 이중층 그래핀의 경우에 2.0±0.5 TPa 이다.
more초록/요약
The mechanical properties of graphene are interesting research subjects because its Young's modulus and strength are known to be extremely high. Owing to these properties, graphene is a promising candidate for applications in nanomechanical systems. Determination of such mechanical properties of graphene in nanometer scale is an important issue not only for applications in nanomechanics but also in studying fundamental physical properties. The Young’s modulus of graphene is estimated by measuring the strain applied by a pressure difference across graphene membranes using Raman spectroscopy. The strain induced on pressurized graphene balloons can be estimated directly from the peak shift of the Raman G band. By comparing the measured strain with numerical simulation, we obtained the Young’s modulus of graphene. The estimated Young’s modulus values of single- and bi-layer graphene are 2.4±0.4 TPa and 2.0±0.5 TPa, respectively.
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