ナノスケール材料：グラフェンの（不）透過性の限界

単層グラフェンは欠陥がなければ、原子1個分の厚さしかないにもかかわらず気体を透過させないという性質は、グラフェンの数多くの驚くべき特性の1つである。今回A Geimたちは、より感度の高い実験装置でこの不透過性を測定し、グラフェンにはヘリウムに対して厚さ1 kmの石英ガラスと同等の不透過性があり、1時間当たりわずか数個のヘリウム原子しか通さないことを示している。しかし、調べた気体の大半ではヘリウムと同等の不透過性を示すのに対し、水素はヘリウムよりもはるかに速く透過できた。これは、分子状水素がグラフェンシートのリップルで解離した後、吸着した原子がシートの裏側に「反転する」という2段階過程に起因する。分子状水素のサイズを考慮すると、この低エネルギー経路は意外である。

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