红外激光脉冲对电子束激活的石墨氧化物快速还原
应用物理
2026-05-05 v1
摘要
石墨氧化物 (GO) 的快速且可控的还原仍是实现其完整技术潜力的关键挑战。本文报告了通过协同电子束辅助的单脉冲近红外 (NIR) 激光过程实现对 GO 的高效还原。使用动态透射电子显微镜 (DTEM) 测量的时间分辨电子能损失谱，局部跟踪 NIR 激光脉冲照射后氧浓度的演化。发现氧扩散系数为 (1.6 ± 0.4) × 10 m/s，这对应于在 960 ns 内还原 46 nm 厚的薄膜。电子束照射发现改变了 GO 在 NIR 区域的光吸收性，激光脉冲导致的热加热循环被模拟。通过选区电子衍射 (SAED) 和高分辨率透射电子显微镜 (HRTEM) 的结构表征，发现还原后的 GO 伴随湍动力学失序，局部恢复了 sp 键合。综合这些结果表明，电子束照射产生的缺陷和空位的机制增加了 NIR 光的吸收效率以及垂直于层面的氧扩散。这一研究阐明了此类缺陷在控制 GO 的光化学及其对 NIR 照明的响应中的重要作用。
引用
@article{arxiv.2605.01125,
title = {Fast reduction of electron-beam-activated graphene oxide by an infrared laser pulse},
author = {Israt Ali and Hilaire Mba and Matthieu Picher and Shruti Verma and Florian Banhart and Kenneth R. Beyerlein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.01125},
year = {2026}
}