石墨烯是一种二维神奇材料，自2004年首次从石墨中分离出来以来，它已被广泛应用于能源、技术、建筑等领域。这种单层碳原子坚韧而柔韧，重量轻但具有高电阻，经计算石墨烯的电阻比钢高200倍，比铝轻5倍。

石墨烯听起来可能很完美，但实际上并非如此。这种二维同素异形体的孤立样本并不完全平坦，其表面呈波纹状。石墨烯还可能具有结构缺陷，在某些情况下，这些缺陷可能对其功能有害，而在其他情况下，可能对其所选应用至关重要。这意味着缺陷的受控实现可以实现石墨烯二维晶体所需性能的微调。

在《欧洲物理杂志D》上发表的一篇新论文中，塞尔维亚贝尔格莱德大学文察核科学研究所的MilivojeHadžijojić和MarkoĆosić研究了穿过石墨烯的光子的彩虹散射，以及它如何揭示石墨烯的结构和缺陷。这种神奇的材料。

虽然还有其他方法来研究石墨烯的缺陷，但这些方法都有缺点。例如，拉曼光谱无法区分某些缺陷类型，而高分辨率透射电子显微镜可以以出色的分辨率表征晶体结构缺陷，但其使用的高能电子会降解晶格。

“彩虹效应在自然界中并不罕见。它也在原子和分子的散射中被发现。它是在薄晶体的离子散射实验中检测到的。我们从理论上研究了低能质子在石墨烯上的散射，并证明了彩虹效应也在这个过程中发生，”Hadžijojić说。“此外，我们还表明可以通过质子彩虹散射效应来研究石墨烯结构和热振动。”

利用一种称为彩虹散射的过程，两人观察了当石墨烯穿过石墨烯时所发生的衍射，并产生了“彩虹”图案。

在表征衍射图案时，研究人员发现完美的石墨烯呈现出彩虹图案，其中中间部分是一条单线，内部部分呈现出六边形对称的图案，这种对称性在不完美的石墨烯中是不存在的。

科学家们还得出结论，特定的缺陷类型会产生自己独特的彩虹图案，这可以在未来的研究中用于识别和表征石墨烯样品中的缺陷类型。

“我们的方法相当独特，有可能成为石墨烯和类似二维材料的一种有用的补充表征技术，”Hadžijojić说。

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