بررسی ذوب و واجذبی فلوئوروگرافن یک سویه و دو سویه به روش دینامیک مولکولی

جذب فلوئور بر گرافن سبب تنظیم گاف انرژی آن و درنتیجه گرافن آلائیده به فلوئور یکی از ترکیبات کاربردی در صنایع الکترونیک است. ما در این مقاله با استفاده از روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی، فرآیند ذوب و واجذبی اتم‌های فلوئور و تغییرات ساختاری در اثر افزایش دما در گرافن که از یک (فلوروگرافن یک سویه) یا از هر دوسوی صفحه آن (فلوروگرافن دوسویه) به فلوئور آلائیده شده‌است را بررسی و سپس نتایج بدست آمده را با ساختارهای گرافن آلائیده به هیدروژن در چینش‌های مشابه مقایسه کردیم. نتایج ما نشان می‌دهد که گذار از فاز جامد به مایع در فلوروگرافن دوسویه هنگامی که غلظت آلائیدگی به بیش از %50 می‌رسد همراه با تشکیل رشته‌های پلیمری از فلوئورهای متصل به کربن است. در مقابل نتایج نشان می‌دهند که در فلوئوروگرافن یک سویه قبل از فرآیند گذار از فاز جامد به مایع، اتم‌های فلوئور از سطح گرافن جدا شده وسپس گرافن ذوب می‌شود. همچنین محاسبات ما نشان می‌دهد که بر خلاف ساختارهای فلوئوروگرافن دو سویه، تغییرات ساختاری ناشی از افزایش دما در ساختارهای هیدروگرافن یک سویه و دو سویه مشابه با فلوروگرافن یک سویه است با این تفاوت که واجذبی در دمای پایین‌تری رخ می‌دهد.

The study of melting and desorption process of single-sided and both-sided fluorinated graphene using molecular dynamics

Fluorine adsorption on graphene adjusts its band gaps, therefore fluorinated graphene is one of the functional compounds in the electronics industry. In this paper, we investigate the process of melting, fluorine desorption and structural changes due to increasing temperature in singlesided and bothsided fluorinated graphene within molecular dynamics theory and compare the results with the same configuration of hydrogenated graphene structures. Our results reveal that the transition phase from solidstate to the molten state in bothsided fluorinated graphene is accompanied by the formation of polymer chains of carbon and fluorine atoms if the concentration of fluorine atoms extend beyond 50%. In contrast, the results show that in singlesided fluorinated graphene the fluorine atoms are desorbed from the graphene surface, before the beginning of the transition phase. Our calculations also indicate that, unlike twosided fluorinated graphene structures, the structural changes caused by the increase in temperature in singlesided and bothsided hydrogenated graphene are similar to that of singlesided fluorinated graphene, but at a lower temperature.