ISO/TS 80004-13:2024
(Main)Nanotechnologies — Vocabulary — Part 13: Graphene and other two-dimensional (2D) materials
Nanotechnologies — Vocabulary — Part 13: Graphene and other two-dimensional (2D) materials
This document defines terms for graphene, graphene-related two-dimensional (2D) materials and other 2D materials. It includes related terms for production methods, properties and characterization. It is intended to facilitate communication between organizations and individuals in research, industry and other interested parties and those who interact with them.
Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 13: Graphène et autres matériaux bidimensionnels (2D)
Le présent document définit les termes relatifs au graphène, aux matériaux bidimensionnels (2D) connexes et aux autres matériaux 2D. Il inclut des termes liés aux méthodes de production, aux propriétés et à leur caractérisation. Le présent document est destiné à faciliter la communication entre différents organismes et membres de la recherche, de l’industrie, d’autres parties intéressées, et leurs interlocuteurs.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
Technical
Specification
ISO/TS 80004-13
Second edition
Nanotechnologies — Vocabulary —
2024-09
Part 13:
Graphene and other two-
dimensional (2D) materials
Nanotechnologies — Vocabulaire —
Partie 13: Graphène et autres matériaux bidimensionnels (2D)
Reference number
© ISO 2024
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Terms related to materials .1
3.1.1 General terms related to graphene and other 2D materials.1
3.1.2 Terms related to graphene related 2D materials .5
3.1.3 Terms related to other 2D materials .8
3.2 Terms related to methods for producing 2D materials .9
3.2.1 Graphene and related 2D material production .9
3.2.2 Nanoribbon production . 12
3.3 Terms related to methods for characterizing 2D materials . 13
3.3.1 Structural characterization methods . 13
3.3.2 Chemical characterization methods . 15
3.3.3 Electrical characterization methods .16
3.4 Terms related to 2D materials characteristics .17
3.4.1 Characteristics and terms related to structural and dimensional properties of
2D materials .17
3.4.2 Characteristics and terms related to chemical properties of 2D materials . 20
3.4.3 Characteristics and terms related to optical and electrical properties of 2D
materials .21
4 Abbreviated terms .21
Bibliography .23
Index .24
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) and IEC (the International Electrotechnical
Commission) form the specialized system for worldwide standardization. National bodies that are
members of ISO or IEC participate in the development of International Standards through technical
committees established by the respective organization to deal with particular fields of technical activity.
ISO and IEC technical committees collaborate in fields of mutual interest. Other international organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO and IEC, also take part in the work.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/
IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives or www.iec.ch/members_experts/refdocs).
ISO and IEC draw attention to the possibility that the implementation of this document may involve the
use of (a) patent(s). ISO and IEC take no position concerning the evidence, validity or applicability of any
claimed patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO and IEC had not
received notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers
are cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents and https://patents.iec.ch. ISO and IEC shall not be held
responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html.
In the IEC, see www.iec.ch/understanding-standards.
This document was prepared jointly by Technical Committee ISO/TC 229, Nanotechnologies, and Technical
Committee IEC/TC 113, Nanotechnology for electrotechnical products and systems, and in collaboration with
the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 352, Nanotechnologies, in
accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement). The
draft was circulated for voting to the national bodies of both ISO and IEC.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO/TS 80004-13:2017) which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— addition of the term "graphene-related 2D material (GR2M)";
— expansion of defined terms to include "enhanced", "modified", "enabled" and "based", and derivatives
thereof;
— indication that use of some terms are deprecated.
A list of all parts in the ISO 80004 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Over the last decade, huge interest has arisen in graphene, both scientifically and commercially, due to the
many exceptional properties associated with this material, such as the electrical and thermal conductivity.
More recently, other materials with a structure similar to that of graphene have also shown promising
properties, including:
a) monolayer and few-layer versions of hexagonal boron nitride (hBN);
b) transition metal dichalcogenides such as molybdenum disulphide (MoS ) and tungsten diselenide (WSe );
2 2
c) silicene and germanene;
d) layered assemblies of mixtures of these materials.
These materials have their thickness constrained within the nanoscale or smaller and consist of between
one and several layers. These materials are thus termed two-dimensional (2D) materials as they have one
dimension at the nanoscale or smaller, with the other two dimensions generally at scales larger than the
nanoscale. A layered material consists of 2D layers weakly stacked or bound to form three-dimensional
structures. Examples of 2D materials and the different stacking configurations in graphene are shown in
Figure 1. 2D materials are not necessarily topographically flat in reality and can have a buckled structure.
They can also form aggregates and agglomerates which can have different morphologies. 2D materials are
an important subset of nanomaterials.
graphene hBN graphane perfluoro- MoS WSe
2 2
graphane
a) Examples of different 2D materials consisting of different elements and structures, as shown by
the different coloured orbs and top-down and side views
v
b) Bernal stacked bilayer graphene (3.1.2.7) c) Turbostratic bilayer or twisted bilayer
graphene with relative stacking angle (θ)(3.1.2.8)
ABA trilayer ABC trilayer
d) Bernal stacked (AB) (3.4.1.12) tri-layer graphene (3.1.2.10) and rhombohedral (ABC) (3.4.1.13)
stacked tri-layer graphene (3.1.2.10)
Figure 1 — Examples of 2D materials and the different stacking configurations in graphene layers
It is important to standardize the terminology for graphene, graphene-related and other 2D materials at the
international level, as the number of publications, patents and organizations is increasing rapidly. Thus, these
materials need an associated vocabulary as they become commercialized and sold throughout the world.
The document contains general terms related to 2D materials, those related to graphene, and those related
to other 2D materials. It provides terms related to commonly used methods for producing and characterising
2D materials along, with terms related to 2D materials characteristics. It also includes performance
related terms, such as “-enhanced” and “-enabled”, and those related to composition, such as “-based” and
“-modified”, as shown in Figure 2.
Figure 2 — General terms to describe 2D materials split into performance and composition
related terms
This document belongs to a multi-part vocabulary, covering the different aspects of nanotechnologies. It
builds upon ISO 80004-1, ISO/TS 80004-3 and ISO/TS 80004-6, and uses existing definitions where possible.
vi
Technical Specification ISO/TS 80004-13:2024(en)
Nanotechnologies — Vocabulary —
Part 13:
Graphene and other two-dimensional (2D) materials
1 Scope
This document defines terms for graphene, graphene-related two-dimensional (2D) materials and other 2D
materials. It includes related terms for production methods, properties and characterization.
It is intended to facilitate communication between organizations and individuals in research, industry and
other interested parties and those who interact with them.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1 Terms related to materials
3.1.1 General terms related to graphene and other 2D materials
3.1.1.1
two-dimensional material
2D material
material, consisting of one or several layers (3.1.1.8) with the atoms in each layer strongly bonded to
neighbouring atoms in the same layer, which has one dimension, its thickness, in the nanoscale or smaller
and the other two dimensions generally at larger scales
Note 1 to entry: The number of layers when a two-dimensional material becomes a bulk material varies depending on
both the material being measured and its properties. In the case of graphene layers (3.1.2.1), it is a two-dimensional
[10]
material of up to 10 layers thick for electrical measurements, beyond which the electrical properties of the material
are not distinct from those for the bulk [also known as graphite (3.1.2.2)].
Note 2 to entry: Interlayer bonding is distinct from and weaker than intralayer bonding.
Note 3 to entry: Each layer can contain more than one element.
Note 4 to entry: A two-dimensional material can be a nanoplate (3.1.1.5).
3.1.1.2
graphene-related 2D material
GR2M
DEPRECATED: graphene-based material, graphene-material
carbon-based two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of one to 10 layers (3.1.1.8), including graphene
(3.1.2.1), graphene oxide (3.1.2.15), reduced graphene oxide (3.1.2.16), and functionalized variations thereof
Note 1 to entry: This includes bilayer graphene (3.1.2.7), trilayer graphene (3.1.2.10) and few-layer graphene (3.1.2.11).
Note 2 to entry: The terms graphene-based material and graphene-material are deprecated here. They have been used
to describe materials other than graphene, such as graphene oxide.
Note 3 to entry: "Graphene-related 2D material" is defined in contrast with graphene-based (3.1.1.20) and GR2M-based
(3.1.1.21).
3.1.1.3
flake
<2D material> distinct particle of planar morphology, consisting of 1 or more layers (3.1.1.8) of material,
with a nanoscale thickness that is significantly smaller than its lateral dimensions
3.1.1.4
sheet
<2D material> 2D material (3.1.1.1) typically situated upon a substrate, with extended lateral dimensions at
the micro to macroscale
3.1.1.5
nanoplate
nano-object with one external dimension in the nanoscale and the other two external dimensions
significantly larger
Note 1 to entry: The larger external dimensions are not necessarily in the nanoscale.
[SOURCE: ISO 80004-1:2023, 3.3.6]
3.1.1.6
nanofoil
nanosheet
nanoplate (3.1.1.5) with extended lateral dimensions
Note 1 to entry: Nanofoil and nanosheet are used synonymously in specific industrial areas.
Note 2 to entry: Nanofoil and nanosheet extend further with respect to their length and width compared to nanoplate
or nanoflake.
[SOURCE: ISO 80004-1:2023, 3.3.6.2]
3.1.1.7
nanoribbon
nanotape
nanoplate (3.1.1.5) with the two larger dimensions significantly different from each other
[SOURCE: ISO 80004-1:2023, 3.3.10]
3.1.1.8
layer
discrete material restricted in one dimension, within or at the surface of a condensed phase
[SOURCE: ISO 80004-1:2023, 3.6.2]
3.1.1.9
quantum dot
nanoparticle or region which exhibits quantum confinement in all three spatial directions
[SOURCE: ISO/TS 80004-12:2016, 4.1]
3.1.1.10
enhanced
<2D material> exhibiting function or performance intensified or improved through the use of a 2D material
(3.1.1.1)
EXAMPLE Graphene oxide-enhanced film.
Note 1 to entry: In enhanced products, the 2D material is typically used in low concentration in the product.
Note 2 to entry: Typical usage is: "X-enhanced Y", where X is the 2D material and Y is the product.
Note 3 to entry: Compare to based (3.1.1.19).
3.1.1.11
graphene-enhanced
exhibiting function or performance intensified or improved through the use of graphene (3.1.2.1)
EXAMPLE Graphene-enhanced solar cells.
Note 1 to entry: In graphene-enhanced products, the graphene is typically used in low concentration in the product.
Note 2 to entry: In common usage, this term is often incorrectly used to apply to GR2M (3.1.1.2) and not just to single-
layer graphene (3.1.2.1). The correct term is GR2M-enhanced (3.1.1.12) or, for example, when referring to graphene
nanoplatelets: GNP-enhanced.
Note 3 to entry: Compare to graphene-based (3.1.1.20).
3.1.1.12
GR2M-enhanced
DEPRECATED: graphene-enhanced
exhibiting function or performance intensified or improved through the use of GR2M (3.1.1.2)
EXAMPLE GR2M-enhanced solar cells.
Note 1 to entry: In GR2M-enhanced products, the GR2M is typically used in low concentration in the product.
Note 2 to entry: Compare to GR2M-based (3.1.1.21).
Note 3 to entry: Graphene-enhanced is deprecated since the use of this term only applies to the use of (single-layer)
graphene (3.1.2.1) as defined by 3.1.1.11.
3.1.1.13
modified
<2D material> intentional addition of the indicated 2D material (3.1.1.1)
Note 1 to entry: Typical usage is: "X-modified", where X is either a specific 2D material or a class of 2D materials.
Note 2 to entry: The use of this term does not imply property or performance enhancement through the use of the 2D
material.
3.1.1.14
graphene-modified
intentional addition of graphene (3.1.2.1) to a material
Note 1 to entry: In common usage, this term is often incorrectly used to apply to GR2M (3.1.1.2) and not just to single-
layer graphene (3.1.2.1). The correct term is GR2M-modified (3.1.1.15) or, for example, when referring to graphene
nanoplatelets: GNP-modified.
Note 2 to entry: The use of this term does not imply property or performance enhancement through the use of
graphene.
3.1.1.15
GR2M-modified
DEPRECATED: graphene-modified
intentional addition of GR2M (3.1.1.2) to a material
Note 1 to entry: Graphene-modified is deprecated since the use of this term only applies to the use of single-layer
graphene (3.1.2.1) as defined by 3.1.1.14.
Note 2 to entry: The use of this term does not imply property or performance enhancement through the use of the GR2M.
3.1.1.16
enabled
<2D material> exhibiting function or performance possible through the use of a 2D material (3.1.1.1)
Note 1 to entry: Typical usage is: "X-enabled", where X is either a specific 2D material or a class of 2D materials.
3.1.1.17
graphene-enabled
exhibiting function or performance possible through the use of graphene (3.1.2.1)
Note 1 to entry: This term in common usage is often incorrectly used to apply to GR2M (3.1.1.2) and not just to single-
layer graphene (3.1.2.1). The correct term is GR2M-enabled (3.1.1.18) or, for example, when referring to graphene
nanoplatelets: GNP-enabled.
3.1.1.18
GR2M-enabled
DEPRECATED: graphene-enabled
exhibiting function or performance possible through the use of GR2M (3.1.1.2)
Note 1 to entry: Graphene-enabled is deprecated since the use of graphene-enabled only applies to the use of single-
layer graphene (3.1.2.1) as defined by 3.1.1.17.
3.1.1.19
based
<2D material> predominately consisting of, or as the key component
EXAMPLE GR2M-based, few-layer graphene-based.
Note 1 to entry: Typical usage is: "X-based Y", where X is either a specific 2D material (3.1.1.1) or a class of 2D materials
and Y is the product.
Note 2 to entry: When using in terms of a product, here the majority of the functional part of the product is composed
of the specified 2D material.
3.1.1.20
graphene-based
predominantly consisting of graphene (3.1.2.1), or with graphene as a key component
EXAMPLE Graphene-based sensor, graphene-based ink.
Note 1 to entry: Typically, the majority of the functional part of the product is composed of graphene.
Note 2 to entry: While graphene-based is a commonly used expression, in many situations it is more correct to use a
different term such as graphene-enhanced (3.1.1.11), graphene-modified (3.1.1.14) or graphene-enabled (3.1.1.17).
Note 3 to entry: In common usage, this term is often incorrectly used to apply to GR2M (3.1.1.2) and not just to
single-layer graphene (3.1.2.1). The correct term is GR2M-based (3.1.1.21) or, for example, when referring to graphene
nanoplatelets: GNP-based.
3.1.1.21
GR2M-based
DEPRECATED: graphene-based
predominantly consisting of GR2M (3.1.1.2), or with GR2M as a key component
Note 1 to entry: Typically, here the majority of the functional part of the product is composed of GR2M.
Note 2 to entry: In many situations, it is more correct to use a different term such as GR2M-enhanced (3.1.1.12), GR2M-
modified (3.1.1.15) or GR2M-enabled (3.1.1.18).
Note 3 to entry: Graphene-based is deprecated since the use of graphene-based only applies to the use of single-layer
graphene (3.1.2.1) as defined by 3.1.1.20.
3.1.2 Terms related to graphene related 2D materials
3.1.2.1
graphene
graphene layer
single-layer graphene
monolayer graphene
1LG
single layer (3.1.1.8) of carbon atoms with each atom bound to three neighbours in a honeycomb structure
Note 1 to entry: It is an important building block of many carbon nano-objects.
Note 2 to entry: As graphene is a single layer, it is also sometimes called monolayer graphene or single-layer graphene
and abbreviated as 1LG to distinguish it from bilayer graphene (2LG) (3.1.2.7) and few-layered graphene (FLG) (3.1.2.11).
Note 3 to entry: Graphene has edges and can have defects and grain boundaries where the bonding is disrupted.
Note 4 to entry: In situations where the word graphene is used as an adjective, including in terms such as graphene-
enabled, the term commonly and incorrectly refers to GR2M (3.1.1.2) and not just to single-layer graphene.
3.1.2.2
graphite
allotropic form of the element carbon, consisting of graphene layers (3.1.2.1) stacked parallel to each other in
a three-dimensional, crystalline, long-range order
Note 1 to entry: Adapted from the definition in the IUPAC Compendium of Chemical Terminology.
Note 2 to entry: There are two primary allotropic forms with different stacking arrangements: hexagonal and
rhombohedral.
3.1.2.3
nanographite
flake (3.1.1.3) that consists of layers (3.1.1.8) of graphene with a thickness of 11 or more layers, with a total
thickness of up to 100 nm
3.1.2.4
graphane
single layer (3.1.1.8) material consisting of a two-dimensional sheet (3.1.1.4) of carbon and hydrogen with
the repeating unit of (CH)
n
Note 1 to entry: Graphane is the full hydrogenated form of graphene with carbon atoms in the sp bonding
configuration.
3.1.2.5
perfluorographane
single layer (3.1.1.8) material consisting of a two-dimensional sheet (3.1.1.4) of carbon and fluorine with
each carbon atom bonded to one fluorine atom with the repeating unit of (CF)
n
Note 1 to entry: Perfluorographane has carbon atoms in the sp bonding configuration.
Note 2 to entry: Perfluorographane is sometimes referred to as fluorographene.
3.1.2.6
epitaxial graphene
graphene layer (3.1.2.1) grown on a silicon carbide substrate
Note 1 to entry: Graphene can be grown by epitaxy on other substrates, for example, Ni(111), but these materials are
not termed epitaxial graphene.
Note 2 to entry: This specific definition applies only in the field of graphene. In general, the term “epitaxial” refers to
the epitaxial growth of a film on a single crystal substrate.
3.1.2.7
bilayer graphene
2LG
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of two well-defined stacked graphene layers (3.1.2.1)
Note 1 to entry: If the stacking registry is known, it can be specified separately, for example, as “Bernal stacked bilayer
graphene”.
3.1.2.8
twisted bilayer graphene
turbostratic bilayer graphene
tBLG
t2LG
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of two well-defined graphene layers (3.1.2.1) that are
turbostratically stacked, with a relative stacking angle (3.4.1.14), also known as commensurate rotation,
rather than Bernal (hexagonal) (3.4.1.12) or rhombohedral stacking (3.4.1.13)
3.1.2.9
twisted few-layer graphene
t(n+m)LG
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of a few-layers of graphene of n Bernal stacked layers (3.1.1.8)
which are situated with a relative stacking angle (3.4.1.14) upon m Bernal stacked layers
3.1.2.10
trilayer graphene
3LG
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of three well-defined stacked graphene layers (3.1.2.1)
Note 1 to entry: If the stacking registry is known, it can be specified separately, for example, as “twisted trilayer
graphene”.
3.1.2.11
few-layer graphene
FLG
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of three to ten well-defined stacked graphene layers (3.1.2.1)
3.1.2.12
graphene nanoplatelet
GNP
nanoplate (3.1.1.5) consisting of graphene layers (3.1.2.1)
Note 1 to entry: GNPs typically have a thickness of between 1 nm to 3 nm and lateral dimensions ranging from
approximately 100 nm to 100 µm.
3.1.2.13
turbostratic few-layer graphene particle
tFLG particle
minute, non-planar piece of matter with defined physical boundaries consisting of multiple single-layer,
bilayer or few-layer graphene stacks at different orientations to each other which can have random and
varying stacking angles
Note 1 to entry: These are primary particles and are typically produced through bottom-up production. They contain
strong covalent bonds as well as weaker Van der Waals forces.
Note 2 to entry: These can be analysed using TEM. An example is shown in Reference [11].
Note 3 to entry: An example sketch of a tFLG particle is given in Figure 3.
Figure 3 — Example sketch of turbostratic few-layer graphene particle
3.1.2.14
graphite oxide
chemically modified graphite (3.1.2.2) prepared by extensive oxidative modification of the basal planes
Note 1 to entry: The structure and properties of graphite oxide depend on the degree of oxidation and the particular
synthesis method.
Note 2 to entry: In powder form, restacking of graphite oxide layers (3.1.1.8) can occur.
3.1.2.15
graphene oxide
GO
chemically modified graphene (3.1.2.1), with extensive oxidative modification of the basal plane
Note 1 to entry: Graphene oxide is a single-layer material with a high oxygen content (3.4.2.7), typically characterized
by O/C atomic ratios of approximately 0,5 (C/O ratios of approximately 2,0) depending on the method of synthesis.
Note 2 to entry: Graphene oxide is predominately prepared by oxidation and exfoliation of graphite.
Note 3 to entry: Oxidative modification can also occur at the edges.
Note 4 to entry: Restacking of graphene oxide can occur. Therefore, care must be taken when preparing samples or
products from highly concentrated liquid dispersions as this can lead to agglomeration and aggregation of the primary
particles, which are a single-layer.
3.1.2.16
reduced graphene oxide
rGO
reduced oxygen content (3.4.2.7) form of graphene oxide (3.1.2.15)
Note 1 to entry: This can be produced by chemical, thermal, microwave, photo-chemical, photo-thermal or microbial
or bacterial methods, or by exfoliating reduced graphite oxide.
Note 2 to entry: If graphene oxide was fully reduced, then graphene would be the product. However, in practice, some
3 2
oxygen containing functional groups will remain and not all sp bonds will return back to sp configuration. Different
reducing agents will lead to different carbon to oxygen ratios and different chemical compositions in reduced
graphene oxide.
Note 3 to entry: It can take the form of several morphological variations such as platelets and worm-like structures.
Note 4 to entry: The O/C atomic ratio is approximately 0,1 to 0,5 (C/O ratio 2 to 10).
3.1.2.17
functionalization
process that intentionally alters the surface chemical properties through a distinct chemical process
Note 1 to entry: Functionalized material should be referred to as "functionalized X", where X refers to the material
such as graphene, graphene nanoplatelet, etc.
3.1.2.18
functionalized graphene nanoplatelets
functionalized GNPs
graphene nanoplatelets (3.1.2.12) that have had their surface chemical properties intentionally altered
through a distinct chemical process
3.1.3 Terms related to other 2D materials
3.1.3.1
MXene
two-dimensional metal carbides and nitrides, with a structure consisting of two or more atomic planes of
transition metal (M) atoms packed into a honeycomb-like 2D lattice, that are intervened by either carbon
or nitrogen layers (X atoms), or both, occupying the octahedral sites between the adjacent transition metal
atomic planes
Note 1 to entry: Oxygen can also be present in the X sites in some MXenes as oxycarbides or oxynitrides.
3.1.3.2
transition metal dichalcogenide
TMDC
TMD
semiconducting two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of three atomic planes: a central one with
transition metal atoms between two planes of chalcogen atoms, in a honeycomb, hexagonal lattice with
threefold symmetry
Note 1 to entry: Examples of TMDs include MoS2, WS , MoSe , Wse , MoTe
2 2 2 2.
3.1.3.3
silicene
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of a single layer (3.1.1.8) of silicon atoms with each atom bound
to three neighbours in a honeycomb structure
Note 1 to entry: A 2D layer of silicene is not completely flat, but instead has a corrugated morphology.
3.1.3.4
germanene
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of a single layer (3.1.1.8) of germanium atoms with each atom
bound to three neighbours in a honeycomb structure
Note 1 to entry: A 2D layer of germanene is not completely flat, but instead has a corrugated morphology.
3.1.3.5
stanene
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of a single layer (3.1.1.8) of tin atoms with each atom bound to
three neighbours in a honeycomb structure
Note 1 to entry: A 2D layer of stanene is not completely flat, but instead has a corrugated morphology.
3.1.3.6
phosphorene
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of a single layer (3.1.1.8) of black phosphorus, consisting
of phosphorus atoms each bound to three neighbours in a quadrangular pyramid structure via sp
hybridisation
3.1.3.7
2D heterostructure
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of two or more well-defined layers (3.1.1.8) of different 2D
materials
Note 1 to entry: These can be stacked together in-plane or out-of-plane.
3.1.3.8
2D vertical heterostructure
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of two or more well-defined layers (3.1.1.8) of different 2D
materials that are stacked out-of-plane
Note 1 to entry: This is sometimes referred to as a van der Waals heterostructure.
3.1.3.9
2D in-plane heterostructure
2D lateral heterostructure
two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of two or more well-defined layers (3.1.1.8) of different 2D
materials that are bonded to each other in the in-plane direction
3.2 Terms related to methods for producing 2D materials
3.2.1 Graphene and related 2D material production
3.2.1.1
top-down production
<2D material> process to create two-dimensional materials (3.1.1.1) from larger objects
Note 1 to entry: These processes typically involve energy in different forms in order to exfoliate the layers (3.1.1.8) apart.
Note 2 to entry: For graphene related 2D materials, graphite is the starting material.
3.2.1.2
bottom-up production
<2D material> process to create two-dimensional materials (3.1.1.1) from smaller fundamental units
Note 1 to entry: For graphene related 2D materials, many of these processes use carbon-rich gases and high
temperatures.
3.2.1.3
chemical vapour deposition
CVD
deposition of a solid material onto a substrate by chemical reaction of a gaseous precursor or mixture of
precursors, commonly initiated by heat
[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2020, 8.2.4]
3.2.1.4
metal organic chemical vapour deposition
MOCVD
chemical vapour deposition (3.2.1.3) by chemical reaction of a precursor or mixture of precursors, including
typically one metalorganic, without the need of a catalyst substrate
Note 1 to entry: The material is typically deposited straight onto a semiconductor substrate.
3.2.1.5
plasma-enhanced chemical vapour deposition
PECVD
chemical vapour deposition (3.2.1.3) with chemical reaction rates enhanced by using plasma
Note 1 to entry: This allows deposition at lower temperatures than conventional CVD.
3.2.1.6
roll-to-roll production
R2R production
<2D material> CVD growth of a 2D material(s) (3.1.1.1) upon a continuous substrate that is processed as a
rolled sheet (3.1.1.4), often including transfer of a 2D material(s) to a separate substrate
3.2.1.7
mechanical exfoliation
<2D material> detachment of individual 2D material (3.1.1.1) layers (3.1.1.8) from the body of a material via
mechanical methods
Note 1 to entry: There are a number of different methods to achieve mechanical exfoliation. One method is via peeling
(also called the scotch tape method), mechanical cleavage or micromechanical exfoliation and cleavage. Another
method is via dry-media ball milling.
3.2.1.8
liquid-phase exfoliation
<2D material> exfoliation of 2D materials (3.1.1.1) from the bulk layered material in a solvent through
hydrodynamic shear-forces
Note 1 to entry: The solvent can be aqueous, organic or ionic liquid.
Note 2 to entry: A surfactant can be used in aqueous dispersions to enable or promote exfoliation and increase stability
of the dispersion.
Note 3 to entry: The shear forces can be generated by various methods including ultrasonic cavitation or high-shear mixing.
3.2.1.9
growth on silicon carbide
production of graphene layers (3.1.2.1) through controlled high temperate heating of a silicon carbide
substrate to sublimate the silicon atoms near the surface of the substrate, leaving graphene
Note 1 to entry: Graphene can be grown on the carbon-side or silicon-side of the SiC substrate with variations in the
resulting number of and stacking of graphene layers.
Note 2 to entry: The product is typically called epitaxial graphene (3.1.2.6).
3.2.1.10
graphene precipitation
production of graphene layers (3.1.2.1) on the surface of a metal, through heating and segregation of the
carbon present within the metal substrate to the surface
Note 1 to entry: Carbon impurities or dopants within the bulk of the metal can be fortuitous or deliberately introduced.
3.2.1.11
chemical synthesis
bottom-up graphene production route using small organic molecules that become linked into
carbon rings through surface-mediated reactions and elevated temperatures
3.2.1.12
alcohol precursor growth
growth of graphene (3.1.2.1) by introducing an alcohol precursor into a high temperature
environment to decompose the alcohol and form graphene
3.2.1.13
molecular beam epitaxy
MBE
process of growing single crystals in which beams of atoms or molecules are deposited on a single-crystal
substrate in vacuum, giving rise to crystals whose crystallographic orientation is in registry with that of the
substrate
Note 1 to entry: The beam is defined by allowing the vapour to escape from the evaporation zone to a high vacuum
zone through a small orifice.
Note 2 to entry: Structures with nanoscale features can be grown in this method by exploiting strain, e.g. InAs dots on
GaAs substrate.
[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2020, 8.2.13]
3.2.1.14
anodic bonding
production of graphene layers (3.1.2.1) on a substrate using a graphite precursor in flake (3.1.1.3)
form, which is bonded to glass using an electrostatic field and then cleaved off
3.2.1.15
laser ablation
erosion of material from the surface of a target using energy from a pulsed laser
Note 1 to entry: Laser ablation is a method of producing nanoscale and microscale features on a surface.
[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2020, 8.3.15, modified — Minor rewording.]
3.2.1.16
photoexfoliation
detachment of (part of) a layer (3.1.1.8) of a 2D material (3.1.1.1) due to irradiation of a laser beam
Note 1 to entry: For graphene layers (3.1.2.1), this method does not induce evaporation or sublimation of the carbon
atoms as with laser ablation (3.2.1.15).
3.2.1.17
exfoliation via chemical intercalation
<2D materials> production of single or few-layers of 2D materials (3.1.1.1) by insertion of chemical species
between the layers of a thicker layered material, followed by immersion in a liquid combined with the
application of mechanical or thermal energy
3.2.1.18
electrochemical exfoliation
production of graphene (3.1.2.1) using an ionically conductive solution (electrolyte) and a direct
current power source to prompt the structural changes and exfoliation of the graphitic precursor used as
the electrode in order to form layers (3.1.1.8) of graphene
Note 1 to entry: This method offers the potential to use environmentally benign chemicals, with elimination of harsh
oxidisers and reducers, relatively fast fabrication rates, and high mass production potential at ambient pressure and
temperature.
3.2.1.19
graphite oxidation
production of graphite oxide (3.1.2.14) from graphite (3.1.2.2) in a solution using very strong oxidizers
Note 1 to entry: There are a number of different methods used to produce graphite or graphene oxide (3.1.2.15); these
include methods from Hummers, Brodie, Staudenmaier, and Marcano-Tour [modified version of Hummers' method
(3.2.1.20)].
3.2.1.20
Hummers’ method
production of graphene oxide (3.1.2.15) from graphite (3.1.2.2) in a sodium nitrate and sulfuric acid solution
after the addition of potassium permanganate
Note 1 to entry: This method is described in Reference [12].
3.2.1.21
thermal exfoliation of graphite oxide
production of reduced graphene oxide (3.1.2.14) after the introduction of oxygen-containing functional
groups between the graphene layers (3.1.2.1) in graphite (3.1.2.2) and heating, decomposing the introduced
species and generation of gases, thus exfoliating the resulting reduced graphene oxide layers (3.1.1.8)
Note 1 to entry: Thermal exfoliation and reduction of graphite oxide (3.1.2.14) occur at the same time.
3.2.1.22
gas phase synthesis
production of GR2M (3.1.1.2) by introducing a carbon precursor into a high temperature gas
environment
3.2.1.23
atomic layer deposition
ALD
process of fabricating uniform conformal films through the cyclic deposition of material through self-
terminating surface reactions that enable thickness control at the atomic scale
Note 1 to entry: This process often involves the use of at least two sequential reactions to complete a cycle that can be
repeated several times to establish a desired thickness.
[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2020, 8.2.2]
3.2.1.24
pyrolysis
irreversible chemical decomposition of organic matter to create GR2M (3.1.1.2) due to an increase
in temperature without oxidation
Note 1 to entry: This process also requires a separation step in order to separate the GR2M from other materials
present.
[SOURCE: ISO 4880:1997, 53, modified, — Note 1 to entry and "organic matter to create GR2M" have been added.]
3.2.1.25
detonation
ignition of a carbon-containing gas that results in the formation of GR2M (3.1.1.2) particles.
Note 1 to entry: The GR2M is sometimes produced as a by-product of the process to create another material, such as
hydrogen.
3.2.2 Nanoribbon production
3.2.2.1
carbon nanotube unzipping
method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.7) by splitting a carbon nanotube along its long axis
3.2.2.2
templated growth on SiC
method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.7) using a long narrow mask and subsequent growth on
silicon carbide (3.2.1.9)
3.2.2.3
templated CVD growth
method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.7) using a long narrow mask and CVD (3.2.1.3)
3.2.2.4
bottom-up precursor growth
method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.7) using surface-assisted coupling of molecular precursors
and subsequent cyclodehydrogenation
3.2.2.5
electron beam lithographic patterning
method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.7) through a top-down approach using electron beam
lithography followed by etching to produce the nanoribbon from a graphene layer (3.1.2.1)
3.2.2.6
ion beam lithographic patterning
method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.7) through a top-down approach using a controlled ion
beam to etch the nanoribbon from a graphene layer (3.1.2.1)
3.3 Terms related to methods for characterizing 2D materials
3.3.1 Structural characterization methods
3.3.1.1
scanning-probe microscopy
SPM
method of imaging surfaces by mechanically scanning a probe over the surface under study, in which the
concomitant response of a detector is measured
Note 1 to entry: This generic term encompasses many methods, including atomic force microscopy (AFM)
(3.3.1.2), scanning near field optical microscopy (SNOM), scanning ion conductance microscopy (SICM) and scanning
tunnelling microscopy (STM) (3.3.1.3).
Note 2 to entry: The resolution varies from that of STM, where individual atoms can be resolved, to scanning thermal
microscopy (SThM) in which the resolution is generally limited to around 1 μm.
[SOURCE: ISO 18115-2:2021, 3.1.30]
3.3.1.2
atomic force microscopy
AFM
method for imaging surfaces by mechanically scanning their surface contours, in which the deflection of a
sharp tip sensing the surface forces, mounted on a compliant cantilever, is monitored
Note 1 to entry: AFM can provide a quantitative height image of both insulating and conducting surfaces.
Note 2 to entry: Some AFM instruments move the sample in the x-, y- and z-directions while keeping the tip position
constant and others move the tip while keeping the sample position constant.
Note 3 to entry: AFM can be conducted in vacuum, a liquid, a controlled atmosphere or air. Atomic resolution can be
attainable with suitable samples with sharp tips and by using an appropriate imaging mode.
Note 4 to entry: Many types of force can be measured, such as the normal forces or the lateral, friction or shear force.
When the latter is measured, the technique is referred to as lateral, frictional or shear force microscopy. This generic
term encompasses all of these types of force microscopy.
Note 5 to entry: AFMs can be used to measure surface normal forces at individual points in the pixel array used for
imaging.
Note 6 to entry: For typical AFM tips with radii < 100 nm, the normal force should be less than about 0,1 μN, depending
on the sample material or irreversible surfa
...
Spécification
technique
ISO/TS 80004-13
Deuxième édition
Nanotechnologies — Vocabulaire —
2024-09
Partie 13:
Graphène et autres matériaux
bidimensionnels (2D)
Nanotechnologies — Vocabulary —
Part 13: Graphene and other two-dimensional (2D) materials
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Termes relatifs aux matériaux .1
3.1.1 Termes généraux relatifs au graphène et à d’autres matériaux bidimensionnels .1
3.1.2 Termes relatifs aux matériaux bidimensionnels similaires au graphène .5
3.1.3 Termes relatifs à d’autres matériaux bidimensionnels .8
3.2 Termes relatifs à des méthodes de production de matériaux bidimensionnels .9
3.2.1 Production de graphène et de matériaux bidimensionnels similaires.9
3.2.2 Production de nanorubans . 13
3.3 Termes relatifs aux méthodes de caractérisation de matériaux bidimensionnels .14
3.3.1 Méthodes de caractérisation structurelle .14
3.3.2 Méthodes de caractérisation chimique .16
3.3.3 Méthodes de caractérisation électrique .17
3.4 Termes relatifs aux caractéristiques des matériaux bidimensionnels .19
3.4.1 Caractéristiques et termes relatifs aux propriétés structurelles et
dimensionnelles des matériaux bidimensionnels .19
3.4.2 Caractéristiques et termes relatifs aux propriétés chimiques des matériaux
bidimensionnels .21
3.4.3 Caractéristiques et termes relatifs aux propriétés électriques et optiques des
matériaux bidimensionnels . 22
4 Symboles et termes abrégés .23
Bibliographie .25
Index .26
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) et l’IEC (Commission électrotechnique internationale)
forment le système spécialisé de la normalisation mondiale. Les organismes nationaux membres de l’ISO ou
de l’IEC participent au développement de Normes internationales par l’intermédiaire des comités techniques
créés par l’organisation concernée afin de s’occuper des domaines particuliers de l’activité technique.
Les comités techniques de l’ISO et de l’IEC collaborent dans des domaines d’intérêt commun. D’autres
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO et l’IEC,
participent également aux travaux.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont décrites
dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents critères
d’approbation requis pour les différents types de documents. Le présent document a été rédigé conformément
aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.iso.org/directives ou
www.iec.ch/members_experts/refdocs).
L’ISO et l’IEC attirent l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO et l’IEC ne prennent pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO et l’IEC n’avaient pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires
à sa mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l’adresse www.iso.org/brevets et https://patents.iec.ch. L’ISO et l’IEC ne sauraient être
tenues pour responsables de ne pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/iso/avant-propos. Pour l’IEC, voir www.iec.ch/understanding-standards.
Le présent document a été élaboré conjointement par le comité technique ISO/TC 229, Nanotechnologies,
et le comité technique IEC/TC 113, Nanotechnologies relatives aux appareils et systèmes électrotechnologiques,
et en collaboration avec le comité technique CEN/TC 352, Nanotechnologie du Comité européen de
normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de
Vienne). Le projet a été soumis au vote des organismes nationaux de l’ISO et de l’IEC.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO/TS 80004-13:2017), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes :
— ajout du terme « matériau bidimensionnel similaire au graphène (GR2M) » ;
— extension des termes définis pour inclure « renforcé », « modifié », « facilité » et « à base de », ainsi que
leurs dérivés ;
— indication de l’utilisation déconseillée de certains termes.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 80004 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Au cours des dix dernières années, le graphène a suscité un intérêt considérable, aussi bien sur le plan
scientifique que commercial, grâce aux nombreuses propriétés exceptionnelles qui lui sont associées,
telles que la conductivité électrique et thermique. Plus récemment, d’autres matériaux disposant d’une
structure similaire à celle du graphène ont également montré des propriétés prometteuses, y compris :
a) les versions monocouches et à quelques couches du nitrure de bore hexagonal (h-BN) ;
b) les dichalcogénures de métaux de transition tels que le disulfure de molybdène (MoS ) et le diséléniure
de tungstène (WSe ) ;
c) le silicène et le germanène ;
d) les assemblages en couches de mélanges de ces matériaux.
L’épaisseur de ces matériaux est à l’échelle nanométrique ou inférieure et ils sont constitués d’une ou
plusieurs couches. Ces matériaux sont par conséquent appelés matériaux bidimensionnels (2D) étant
donné qu’une de leurs dimensions est à l’échelle nanométrique ou inférieure, tandis que les deux autres
dimensions sont généralement à des échelles plus grandes. Un matériau à couches est constitué de couches
bidimensionnelles empilées et faiblement liées ensemble pour former des structures tridimensionnelles. La
Figure 1 montre des exemples de matériaux bidimensionnels et les différentes configurations d’empilement
du graphène. En réalité, les matériaux bidimensionnels ne sont pas nécessairement plats du point de vue
topographique et peuvent avoir une structure courbée. Ils peuvent également former des agrégats et des
agglomérats susceptibles d’avoir des morphologies différentes. Les matériaux bidimensionnels constituent
un sous-ensemble important des nanomatériaux.
graphène h-BN graphane perfluorogra- MoS WSe
2 2
phane
a) Exemples de différents matériaux bidimensionnels constitués d’éléments et de structures
différents, représentés par des sphères colorées et des vues de dessus et en coupe
v
b) Graphène bicouche en empilement de Bernal c) Graphène bicouche turbostratique ou bicouche
(3.1.2.7) désaxé avec un angle d’empilement relatif (θ)
(3.1.2.8)
Tricouche ABA Tricouche ABC
d) Graphène tricouche (3.1.2.10) en empilement Bernal (AB) (3.4.1.12)
et graphène tricouche (3.1.2.10) en empilement rhomboédrique (ABC) (3.4.1.13)
Figure 1 — Exemples de matériaux bidimensionnels et des différentes configurations d’empilement
en couches de graphène
Il est important de normaliser au niveau international la terminologie pour le graphène, les matériaux
similaires et les autres matériaux bidimensionnels, étant donné que le nombre de publications, de brevets
et d’organisations ne cesse d’augmenter. Par conséquent, la commercialisation et la vente de ces matériaux
dans le monde entier demandent un vocabulaire associé.
Le document contient des termes généraux relatifs aux matériaux bidimensionnels, au graphène et à d’autres
matériaux bidimensionnels. Il fournit des termes relatifs aux méthodes couramment utilisées pour produire
et caractériser les matériaux bidimensionnels, ainsi que des termes relatifs aux caractéristiques des
matériaux bidimensionnels. Il comprend également des termes relatifs à la performance, tels que « renforcé
en/au/à » et « facilité par », ainsi que des termes relatifs à la composition, tels que « à base de » et « modifié
au/par », comme représenté à la Figure 2.
Figure 2 — Termes généraux permettant de décrire les matériaux bidimensionnels,
divisés en deux catégories : termes relatifs à la performance et à la composition
vi
Le présent document fait partie d’un vocabulaire constitué de plusieurs parties et traitant des différents
aspects des nanotechnologies. Il s’appuie sur les normes ISO 80004-1, ISO/TS 80004-3 et ISO/TS 80004-6 et
utilise des définitions existantes dans la mesure du possible.
vii
Spécification technique ISO/TS 80004-13:2024(fr)
Nanotechnologies — Vocabulaire —
Partie 13:
Graphène et autres matériaux bidimensionnels (2D)
1 Domaine d’application
Le présent document définit les termes relatifs au graphène, aux matériaux bidimensionnels (2D) connexes
et aux autres matériaux 2D. Il inclut des termes liés aux méthodes de production, aux propriétés et à leur
caractérisation.
Le présent document est destiné à faciliter la communication entre différents organismes et membres de
la recherche, de l’industrie, d’autres parties intéressées, et leurs interlocuteurs.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes :
— ISO Online browsing platform : disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia : disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1 Termes relatifs aux matériaux
3.1.1 Termes généraux relatifs au graphène et à d’autres matériaux bidimensionnels
3.1.1.1
matériau bidimensionnel
matériau 2D
matériau constitué d’une ou plusieurs couches (3.1.1.8), les atomes de chaque couche étant fortement liés
aux atomes voisins sur cette même couche, possédant une dimension, son épaisseur, à l’échelle nanométrique
ou inférieure et les deux autres dimensions généralement à des échelles plus grandes
Note 1 à l'article: Le nombre de couches nécessaires pour qu’un matériau bidimensionnel devienne un matériau
massique varie en fonction du matériau mesuré et de ses propriétés. Dans le cas des couches de graphène (3.1.2.1), il
[10]
s’agit d’un matériau bidimensionnel d’une épaisseur allant jusqu’à 10 couches pour les mesures électriques , au-delà
desquelles les propriétés électriques du matériau ne sont plus différentes de celles du matériau massique [également
connu en tant que graphite (3.1.2.2)].
Note 2 à l'article: Une liaison intercouche est distincte et plus faible qu’une liaison intracouche.
Note 3 à l'article: Chaque couche peut contenir plus d’un élément.
Note 4 à l'article: Un matériau bidimensionnel peut être une nanoplaque (3.1.1.5).
3.1.1.2
matériau bidimensionnel similaire au graphène
GR2M
DÉCONSEILLÉ: matériau à base de graphène, matériau au graphène
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) à base de carbone composé d’une à dix couches (3.1.1.8), comprenant du
graphène (3.1.2.1), de l’oxyde de graphène (3.1.2.15), de l’oxyde de graphène réduit (3.1.2.16) et leurs variantes
fonctionnalisées
Note 1 à l'article: Cela inclut le graphène bicouche (3.1.2.7), le graphène tricouche (3.1.2.10) et le graphène à quelques
couches (3.1.2.11).
Note 2 à l'article: Les termes « matériau à base de graphène » et « matériau au graphène » sont déconseillés ici. Ils ont
été utilisés pour décrire des matériaux autres que le graphène, tels que l’oxyde de graphène.
Note 3 à l'article: Le terme « matériau bidimensionnel similaire au graphène » est défini pour le différencier des
matériaux à base de graphène (3.1.1.20) et à base de GR2M (3.1.1.21).
3.1.1.3
flocon
particule distincte de morphologie plane, constituée d’une ou plusieurs couches
(3.1.1.8) de matériau, dont l’épaisseur à l’échelle nanométrique est nettement inférieure à ses dimensions
latérales
3.1.1.4
feuille
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) généralement situé sur un substrat, avec des
dimensions latérales étendues de l’échelle micro à macroscopique
3.1.1.5
nanoplaque
nano-objet ayant une dimension externe à l’échelle nanométrique et les deux autres dimensions externes
significativement plus grandes
Note 1 à l'article: Les dimensions externes les plus grandes ne sont pas nécessairement à l’échelle nanométrique.
[SOURCE: : ISO 80004-1:2023, 3.3.6]
3.1.1.6
nanofeuillet
nanofeuille
nanoplaque (3.1.1.5) dont les dimensions latérales sont étendues
Note 1 à l'article: Les termes « nanofeuillet » et « nanofeuille » sont utilisés comme des synonymes dans certaines
industries.
Note 2 à l'article: Par rapport à une nanoplaque ou à un nanoflocon, un nanofeuillet et une nanofeuille sont plus étendus
en termes de longueur et de largeur.
[SOURCE: : ISO 80004-1:2023, 3.3.6.2]
3.1.1.7
nanoruban
nanobande
nanoplaque (3.1.1.5) dont les deux plus grandes dimensions sont significativement différentes l’une de l’autre
[SOURCE: : ISO 80004-1:2023, 3.3.10]
3.1.1.8
couche
matériau discret limité dans une seule dimension, au sein ou à la surface d’une phase condensée
[SOURCE: : ISO 80004-1:2023, 3.6.2]
3.1.1.9
point quantique
nanoparticule ou région qui présente un confinement quantique dans les trois directions spatiales
[SOURCE: : ISO/TS 80004-12:2016, 4.1]
3.1.1.10
renforcé
qui présente une fonction ou une performance intensifiée ou améliorée par
l’utilisation d’un matériau bidimensionnel (3.1.1.1)
EXEMPLE Film renforcé à l’oxyde de graphène.
Note 1 à l'article: Dans les produits renforcés, le matériau bidimensionnel est généralement utilisé en faible
concentration dans le produit.
Note 2 à l'article: Une utilisation type est par exemple : « Y renforcé en X » ou « Y renforcé au X », où X est le matériau
bidimensionnel et Y est le produit.
Note 3 à l'article: Comparer avec à base de (3.1.1.19).
3.1.1.11
renforcé au graphène
qui présente une fonction ou une performance intensifiée ou améliorée par l’utilisation de graphène (3.1.2.1)
EXEMPLE Cellules solaires renforcées au graphène.
Note 1 à l'article: Dans les produits renforcés au graphène, le graphène est généralement utilisé en faible concentration
dans le produit.
Note 2 à l'article: Dans l’usage courant, ce terme est souvent utilisé à tort pour les GR2M (3.1.1.2) et pas uniquement
pour le graphène à couche unique (3.1.2.1). Le terme correct est renforcé en GR2M (3.1.1.12) ou, par exemple, lorsqu’il
s’agit de nanoplaquettes de graphène : renforcé en GNP.
Note 3 à l'article: Comparer avec à base de graphène (3.1.1.20).
3.1.1.12
renforcé en GR2M
DÉCONSEILLÉ: renforcé au graphène
qui présente une fonction ou une performance intensifiée ou améliorée par l’utilisation de GR2M (3.1.1.2)
EXEMPLE Cellules solaires renforcées en GR2M.
Note 1 à l'article: Dans les produits renforcés en GR2M, un GR2M est généralement utilisé en faible concentration dans
le produit.
Note 2 à l'article: Comparer avec à base de GR2M (3.1.1.21).
Note 3 à l'article: Le terme « renforcé au graphène » est déconseillé, car son utilisation ne s’applique qu’à l’utilisation
du graphène (à couche unique) (3.1.2.1) comme défini en 3.1.1.11.
3.1.1.13
modifié
ajout intentionnel du matériau bidimensionnel indiqué (3.1.1.1)
Note 1 à l'article: Une utilisation type est par exemple : « modifié au X » ou « modifié par X », où X est soit un matériau
bidimensionnel spécifique, soit une classe de matériaux bidimensionnels.
Note 2 à l'article: L’utilisation de ce terme n’implique pas une amélioration de la propriété ou de la performance
par l’utilisation du matériau bidimensionnel.
3.1.1.14
modifié au graphène
ajout intentionnel de graphène (3.1.2.1) à un matériau
Note 1 à l'article: Dans l’usage courant, ce terme est souvent utilisé à tort pour les GR2M (3.1.1.2) et pas uniquement
pour le graphène à couche unique (3.1.2.1). Le terme correct est modifié par un GR2M (3.1.1.15) ou, par exemple, lorsqu’il
s’agit de nanoplaquettes de graphène : modifié par des GNP.
Note 2 à l'article: L’utilisation de ce terme n’implique pas une amélioration de la propriété ou de la performance
par l’utilisation de graphène.
3.1.1.15
modifié par un GR2M
DÉCONSEILLÉ: modifié au graphène
ajout intentionnel de GR2M (3.1.1.2) à un matériau
Note 1 à l'article: Le terme « modifié au graphène » est déconseillé, car son utilisation ne s’applique qu’à l’utilisation
du graphène à couche unique (3.1.2.1) comme défini en 3.1.1.14.
Note 2 à l'article: L’utilisation de ce terme n’implique pas une amélioration de la propriété ou de la performance
par l’utilisation d’un GR2M.
3.1.1.16
facilité
qui présente une fonction ou une performance rendue possible par l’utilisation
d’un matériau bidimensionnel (3.1.1.1)
Note 1 à l'article: Une utilisation type est par exemple : « facilité par X », où X est soit un matériau bidimensionnel
spécifique, soit une classe de matériaux bidimensionnels.
3.1.1.17
graphénique
qui présente une fonction ou une performance rendue possible par l’utilisation de graphène (3.1.2.1)
Note 1 à l'article: Dans l’usage courant, ce terme est souvent utilisé à tort pour les GR2M (3.1.1.2) et pas uniquement
pour le graphène à couche unique (3.1.2.1). Le terme correct est facilité par un GR2M (3.1.1.18) ou, par exemple,
lorsqu’il s’agit de nanoplaquettes de graphène : facilité par des GNP.
3.1.1.18
facilité par un GR2M
DÉCONSEILLÉ: graphénique
qui présente une fonction ou une performance rendue possible par l’utilisation de GR2M (3.1.1.2)
Note 1 à l'article: Le terme « graphénique » est déconseillé, car son utilisation ne s’applique qu’à l’utilisation du
graphène à couche unique (3.1.2.1) comme défini en 3.1.1.17.
3.1.1.19
à base de
qui est principalement constitué de, ou dont le composant principal est
EXEMPLE À base de GR2M, à base de graphène à quelques couches.
Note 1 à l'article: Une utilisation type est par exemple : « Y à base de X », où X est soit un matériau bidimensionnel
(3.1.1.1) spécifique soit une classe de matériaux bidimensionnels et Y est le produit.
Note 2 à l'article: Dans le cas d’un produit, la majorité de la partie fonctionnelle du produit est composée du matériau 2D
spécifié.
3.1.1.20
à base de graphène
qui est principalement constitué de graphène (3.1.2.1), ou dont le graphène est le composant principal
EXEMPLE Capteur à base de graphène, encre à base de graphène.
Note 1 à l'article: En règle générale, la majorité de la partie fonctionnelle du produit est composée de graphène.
Note 2 à l'article: Bien que l’expression « à base de graphène » soit couramment utilisée, dans de nombreuses situations,
il est plus correct d’employer un autre terme tel que renforcé au graphène (3.1.1.11), modifié au graphène (3.1.1.14)
ou graphénique (3.1.1.17).
Note 3 à l'article: Dans l’usage courant, ce terme est souvent utilisé à tort pour les GR2M (3.1.1.2) et pas uniquement
pour le graphène à couche unique (3.1.2.1). Le terme correct est à base de GR2M (3.1.1.21) ou, par exemple, lorsqu’il
s’agit de nanoplaquettes de graphène : à base de GNP.
3.1.1.21
à base de GR2M
DÉCONSEILLÉ: à base de graphène
qui est principalement constitué de GR2M (3.1.1.2), ou dont le GR2M est le composant principal
Note 1 à l'article: En règle générale, ici la majorité de la partie fonctionnelle du produit est composée de GR2M.
Note 2 à l'article: Dans de nombreuses situations, il est plus correct d’employer un autre terme tel que renforcéen GR2M
(3.1.1.12), modifié par un GR2M (3.1.1.15) ou facilité par un GR2M (3.1.1.18).
Note 3 à l'article: Le terme « à base de graphène » est déconseillé, car son utilisation ne s’applique qu’à l’utilisation
du graphène à couche unique (3.1.2.1) comme défini en 3.1.1.20.
3.1.2 Termes relatifs aux matériaux bidimensionnels similaires au graphène
3.1.2.1
graphène
couche de graphène
graphène à couche unique
graphène monocouche
1LG
couche (3.1.1.8) unique d’atomes de carbone où chaque atome est lié à trois voisins, dans une structure en
nid d’abeilles
Note 1 à l'article: C’est un élément de base important pour beaucoup de nano-objets carbonés.
Note 2 à l'article: Lorsque le graphène possède une couche unique, il est parfois appelé graphène monocouche ou bien
graphène à couche unique et il est abrégé en 1LG pour le distinguer du graphène bicouche (2LG) (3.1.2.7) et du graphène
à quelques couches (FLG) (3.1.2.11).
Note 3 à l'article: Le graphène possède des bords latéraux et peut avoir des défauts et des joints de grains à l’endroit
où la liaison est perturbée.
Note 4 à l'article: Dans les situations où le mot graphène est utilisé comme adjectif, y compris dans des termes tels
que « graphénique », le terme fait généralement référence, à tort, aux GR2M (3.1.1.2) et pas seulement au graphène à
couche unique.
3.1.2.2
graphite
forme allotropique du carbone élémentaire, constitué de couches de graphène (3.1.2.1) empilées parallèlement
les unes aux autres dans un ordre tridimensionnel cristallin à longue portée
Note 1 à l'article: Adaptée de la définition donnée dans l’IUPAC Compendium of Chemical Terminology.
Note 2 à l'article: Il existe deux formes allotropiques avec des empilements différents : hexagonale et rhomboédrique.
3.1.2.3
nanographite
flocon (3.1.1.3) composé de couches (3.1.1.8) de graphène d’une épaisseur de 11 couches ou plus, et d’une
épaisseur totale maximale de 100 nm
3.1.2.4
graphane
matériau à couche (3.1.1.8) unique constitué d’une feuille (3.1.1.4) bidimensionnelle de carbone et
d’hydrogène avec un motif répété de (CH)
n
Note 1 à l'article: Le graphane est une forme de graphène totalement hydrogéné avec des atomes de carbone dans
la configuration de liaison sp .
3.1.2.5
perfluorographane
matériau à couche (3.1.1.8) unique constitué d’une feuille (3.1.1.4) bidimensionnelle de carbone et de fluor,
chaque atome de carbone étant lié à un atome de fluor avec le motif répété de (CF)
n
Note 1 à l'article: Le perfluorographane possède des atomes de carbone dans la configuration de liaison sp .
Note 2 à l'article: Le perfluorographane est parfois appelé « fluorographène ».
3.1.2.6
graphène épitaxié
couche de graphène (3.1.2.1) synthétisée par croissance sur un substrat de carbure de silicium
Note 1 à l'article: Le graphène peut être synthétisé par épitaxie à partir d’autres substrats, par exemple Ni(111),
mais ces matériaux ne sont pas appelés graphène épitaxié.
Note 2 à l'article: Cette définition spécifique s’applique uniquement dans le champ du graphène. En général, le terme
« épitaxié » fait référence à la synthèse épitaxiée d’un film à partir d’un substrat monocristallin.
3.1.2.7
graphène bicouche
2LG
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué de deux couches de graphène (3.1.2.1) empilées et bien définies
Note 1 à l'article: Si le mode d’empilement est connu, il peut être spécifié séparément, par exemple comme « graphène
bicouche en empilement Bernal ».
3.1.2.8
graphène bicouche désaxé
graphène bicouche turbostratique
tBLG
t2LG
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué de deux couches de graphène (3.1.2.1) bien définies empilées
turbostratiquement, avec un angle d’empilement (3.4.1.14) relatif, également connu sous le nom de rotation
commensurable, plutôt que l’empilement Bernal (hexagonal) (3.4.1.12) ou l’empilement rhomboédrique
(3.4.1.13)
3.1.2.9
graphène à quelques couches désaxées
t(n+m)LG
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué de quelques couches de graphène, d’un nombre n de couches
(3.1.1.8) en empilement Bernal situées avec un angle d’empilement (3.4.1.14) relatif sur un nombre m
de couches en empilement Bernal
3.1.2.10
graphène tricouche
3LG
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué de trois couches de graphène (3.1.2.1) empilées et bien définies
Note 1 à l'article: Si le mode d’empilement est connu, il peut être spécifié séparément, par exemple comme « graphène
tricouche désaxé ».
3.1.2.11
graphène à quelques couches
FLG
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué de trois à dix couches de graphène (3.1.2.1) empilées et bien
définies
3.1.2.12
nanoplaquette de graphène
GNP
nanoplaque (3.1.1.5) constituée de couches de graphène (3.1.2.1)
Note 1 à l'article: Elles possèdent typiquement une épaisseur comprise entre 1 nm et 3 nm et des dimensions latérales
comprises entre 100 nm et 100 µm.
3.1.2.13
particule de graphène turbostratique à quelques couches
particule tFLG
minuscule morceau de matière non plane aux limites physiques définies, constitué de multiples empilements
de graphène monocouche, bicouche ou multicouche, orientés différemment les uns par rapport aux autres et
pouvant présenter des angles d’empilement aléatoires et variables
Note 1 à l'article: Il s’agit de particules primaires qui sont généralement produites par production ascendante.
Elles contiennent des liaisons covalentes fortes ainsi que des forces de Van der Waals plus faibles.
Note 2 à l'article: Celles-ci peuvent être analysées par TEM. Un exemple est donné dans la Référence [11].
Note 3 à l'article: Un exemple d’esquisse d’une particule tFLG est représenté à la Figure 3.
Figure 3 — Exemple d’esquisse de particule de graphène turbostratique multicouche
3.1.2.14
oxyde de graphite
graphite (3.1.2.2) modifié chimiquement et préparé par une modification oxydative importante des plans de base
Note 1 à l'article: La structure et les propriétés de l’oxyde de graphite dépendent du degré d’oxydation et de la méthode
particulière de synthèse.
Note 2 à l'article: Sous forme de poudre, un nouvel empilement de couches (3.1.1.8) d’oxyde de graphite peut se
produire.
3.1.2.15
oxyde de graphène
GO
graphène (3.1.2.1) modifié chimiquement, avec une modification oxydative importante du plan de base
Note 1 à l'article: L’oxyde de graphène est un matériau à couche unique ayant une forte teneur en oxygène (3.4.2.7),
typiquement caractérisé par un rapport atomique O/C d’environ 0,5 (rapport C/O d’environ 2,0) en fonction de
la méthode de synthèse.
Note 2 à l'article: L’oxyde de graphène est principalement préparé par oxydation et exfoliation du graphite.
Note 3 à l'article: Une oxydation peut également se produire sur les bords.
Note 4 à l'article: Un nouvel empilement d’oxyde de graphène peut se produire. Par conséquent, toutes les précautions
nécessaires doivent être prises lors de la préparation d’échantillons ou de produits à partir de dispersions liquides
hautement concentrées, car cela peut entraîner l’agglomération et l’agrégation des particules primaires, qui constituent
une couche unique.
3.1.2.16
oxyde de graphène réduit
rGO
forme d’oxyde de graphène (3.1.2.15) ayant une teneur en oxygène (3.4.2.7) réduite
Note 1 à l'article: Il peut être produit par des méthodes chimiques, thermiques, photochimiques, photothermiques,
microbiennes, bactériennes, par micro-ondes, ou bien encore par une exfoliation d’oxyde de graphite réduit.
Note 2 à l'article: Si l’oxyde de graphène était entièrement réduit, le produit serait le graphène. Cependant, dans la
pratique, certains groupes fonctionnels contenant de l’oxygène subsisteront et toutes les liaisons sp ne retourneront
pas à une configuration sp2. Des réducteurs différents donneront lieu à des rapports carbone/oxygène différents et à
des compositions chimiques différentes dans l’oxyde de graphène réduit.
Note 3 à l'article: Il peut prendre la forme de plusieurs variations morphologiques, telles que des plaquettes et des
structures vermiculaires.
Note 4 à l'article: Le rapport atomique O/C est d’environ 0,1 à 0,5 (rapport C/O de 2 à 10).
3.1.2.17
fonctionnalisation
procédé qui modifie intentionnellement les propriétés chimiques d’une surface par le biais d’un procédé
chimique distinct
Note 1 à l'article: Il convient de désigner un matériau fonctionnalisé par l’expression « X fonctionnalisé », X désignant
le matériau tel que le graphène, une nanoplaquette de graphène, etc.
3.1.2.18
nanoplaquettes de graphène fonctionnalisées
GNP fonctionnalisées
nanoplaquettes de graphènes (3.1.2.12) dont les propriétés chimiques de surface ont été intentionnellement
modifiées par un procédé chimique distinct
3.1.3 Termes relatifs à d’autres matériaux bidimensionnels
3.1.3.1
Mxène
carbures et nitrures de métal bidimensionnels dont la structure se compose de deux plans atomiques ou
plus d’atomes de métal de transition (M) disposés dans une structure 2D en forme de nid d’abeilles, entre
lesquelles interviennent des plans atomiques de carbone ou d’azote (atomes X), ou les deux, occupant les
sites octaédriques entre les plans atomiques adjacents de métal de transition
Note 1 à l'article: L’oxygène peut également être présent dans les sites X de certains MXènes sous forme d’oxycarbures
ou d’oxynitrides.
3.1.3.2
dichalcogénure de métaux de transition
TMDC
TMD
matériau bidimensionnel semiconducteur (3.1.1.1) constitué de trois plans atomiques: d’un plan central avec
des atomes de métaux de transition entre deux plans d’atomes de chalcogène, dans une structure hexagonale
en nid d’abeilles à triple symétrie
Note 1 à l'article: Les TMD comprennent par exemple le MoS2, le WS , le MoSe , le Wse , le MoTe
2 2 2 2.
3.1.3.3
silicène
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) composé d’une couche unique (3.1.1.8) d’atomes de silicium où chaque
atome est lié à trois voisins, dans une structure en nid d’abeilles
Note 1 à l'article: Une couche 2D de silicène n’est pas complètement plate, mais présente une morphologie ondulée.
3.1.3.4
germanène
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) composé d’une couche unique (3.1.1.8) d’atomes de germanium où chaque
atome est lié à trois voisins, dans une structure en nid d’abeilles
Note 1 à l'article: Une couche 2D de germanène n’est pas complètement plate, mais présente une morphologie ondulée.
3.1.3.5
stanène
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) composé d’une couche unique (3.1.1.8) d’atomes d’étain où chaque atome
est lié à trois voisins, dans une structure en nid d’abeilles
Note 1 à l'article: Une couche 2D de stanène n’est pas complètement plate, mais présente une morphologie ondulée.
3.1.3.6
phosphorène
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) composé d’une couche unique (3.1.1.8) de phosphore noir, constitué
d’atomes de phosphore liés chacun à trois voisins, dans une structure pyramidale quadrangulaire par
hybridation sp .
3.1.3.7
hétérostructure bidimensionnelle
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué d’au moins deux couches (3.1.1.8) bien définies de matériaux
bidimensionnels différents
Note 1 à l'article: Elles peuvent être empilées ensemble dans le plan de base ou bien perpendiculairement au plan
de base.
3.1.3.8
hétérostructure verticale bidimensionnelle
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué d’au moins deux couches (3.1.1.8) bien définies de matériaux
bidimensionnels différents qui sont empilées perpendiculairement au plan de base
Note 1 à l'article: Elle est parfois dénommée « hétérostructure de van der Waals ».
3.1.3.9
hétérostructure bidimensionnelle dans un plan
hétérostructure latérale bidimensionnelle
matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué d’au moins deux couches (3.1.1.8) bien définies de matériaux
bidimensionnels différents qui sont liées entre elles parallèlement au plan de base
3.2 Termes relatifs à des méthodes de production de matériaux bidimensionnels
3.2.1 Production de graphène et de matériaux bidimensionnels similaires
3.2.1.1
production descendante
procédé permettant de créer des matériaux bidimensionnels (3.1.1.1) à partir
d’objets plus grands
Note 1 à l'article: Ces procédés impliquent généralement de l’énergie sous différentes formes afin d’exfolier les couches
(3.1.1.8).
Note 2 à l'article: Pour les matériaux bidimensionnels similaires au graphène, le matériau de départ est le graphite.
3.2.1.2
production ascendante
procédé permettant de créer des matériaux bidimensionnels (3.1.1.1) à partir
d’unités fondamentales plus petites
Note 1 à l'article: Pour les matériaux bidimensionnels similaires au graphène, nombre de ces procédés utilisent des gaz
riches en carbone et des températures élevées.
3.2.1.3
dépôt chimique en phase vapeur
CVD
dépôt d’un matériau solide sur un substrat par réaction chimique d’un précurseur gazeux ou d’un mélange
de précurseurs, couramment induite par la chaleur
[SOURCE: : ISO/TS 80004-8:2020, 8.2.4]
3.2.1.4
dépôt chimique en phase vapeur aux organométalliques
MOCVD
dépôt chimique en phase vapeur (3.2.1.3) par réaction chimique d’un précurseur ou d’un mélange de
précurseurs, dont généralement un organométallique, sans nécessiter de substrat catalytique
Note 1 à l'article: Le matériau est généralement déposé directement sur un substrat semiconducteur.
3.2.1.5
dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma
PECVD
dépôt chimique en phase vapeur (3.2.1.3) avec des taux de réaction chimique renforcés par l’utilisation de plasma
Note 1 à l'article: Cela permet un dépôt à des températures plus basses que le CVD conventionnel.
3.2.1.6
production en rouleau
production R2R
synthèse CVD d’un ou plusieurs matériaux bidimensionnels (3.1.1.1) en continu
sur un substrat manipulé en feuille (3.1.1.4) roulée, comprenant souvent le transfert d’un ou plusieurs
matériaux bidimensionnels sur le substrat
3.2.1.7
exfoliation mécanique
détachement de couches (3.1.1.8) de matériaux bidimensionnels (3.1.1.1)
individuelles du corps d’un matériau par des méthodes mécaniques
Note 1 à l'article: Plusieurs méthodes permettent d’obtenir une exfoliation mécanique. Une méthode consiste en
un pelage, également nommée méthode du ruban adhésif, qui est un clivage mécanique ou bien un clivage et une
exfoliation micromécaniques. Le broyage par billes en milieu sec est une autre méthode.
3.2.1.8
exfoliation en phase liquide
exfoliation de matériaux bidimensionnels (3.1.1.1) à partir d’un matériau massif
en couches dans un solvant à l’aide de forces de cisaillement hydrodynamiques
Note 1 à l'article: Le solvant peut être sous forme aqueuse, organique ou liquide ionique.
Note 2 à l'article: Un agent tensioactif peut être utilisé dans des dispersions aqueuses pour permettre ou favoriser
l’exfoliation et améliorer la stabilité de la dispersion.
Note 3 à l'article: Les forces de cisaillement peuvent être générées par différentes méthodes, dont la cavitation
ultrasonique ou le mélange sous des forces de cisaillement élevées.
3.2.1.9
croissance sur carbure de silicium
production de couches de graphène (3.1.2.1) par le biais d’un chauffage contrôlé à haute température
d’un substrat de carbure de silicium afin de sublimer les atomes de silicium près de la surface du substrat,
libérant ainsi du graphène
Note 1 à l'article: Le graphène peut être synthétisé du côté carbone ou bien du côté silicium du substrat SiC, entraînant
ainsi une variation du nombre de couches de graphène et de leur empilement.
Note 2 à l'article: Le produit est typiquement appelé graphène épitaxié (3.1.2.6).
3.2.1.10
précipitation de graphène
production de couches de graphène (3.1.2.1) à la surface d’un métal par le biais du chauffage et de la
ségrégation du carbone présent au sein du substrat de métal vers la surface
Note 1 à l'article: Les impuretés ou les dopants du carbone au sein du volume du métal peuvent être fortuits ou
introduits délibérément.
3.2.1.11
synthèse chimique
route de production de graphène par voie ascendante utilisant de petites molécules organiques se
liant dans des cycles de carbone par le biais de réactions favorisées par la surface et à des températures élevées
3.2.1.12
synthèse par précurseur alcoolique
synthèse de graphène (3.1.2.1) obtenue par l’introduction d’un précurseur alcoolique dans
un environnement à haute température, entraînant la décomposition de l’alcool et la formation du graphène
3.2.1.13
épitaxie par faisceau moléculaire
MBE
procédé de croissance de monocristaux dans lequel des faisceaux d’atomes ou de molécules sont déposés
sur un substrat monocristallin dans le vide, engendrant des cristaux dont l’orientation cristallographique
correspond à celle du substrat
Note 1 à l'article: Le faisceau est défini en laissant la vapeur s’échapper de la zone d’évaporation vers une zone de vide
poussé au moyen d’un petit orifice.
Note 2 à l'article: Des structures avec des caractéristiques à l’échelle nanométrique peuvent être synthétisées selon
cette méthode en exploitant la déformation, par exemple des points InAs sur un substrat GaAs.
[SOURCE: : ISO/TS 80004-8:2020, 8.2.13]
3.2.1.14
collage anodique
production de couches de graphène (3.1.2.1) sur un substrat utilisant un précurseur de graphite
sous forme de flocons (3.1.1.3), qui est lié au verre à l’aide d’un champ électrostatique avant d’être détaché
par clivage
3.2.1.15
ablation laser
érosion du matériau de la surface d’une cible en utilisant l’énergie d’un laser pulsé
Note 1 à l'article: L’ablation laser est une méthode de production de caractéristiques aux échelles nanométrique et
micrométrique sur une surface.
[SOURCE: : ISO/TS 80004‑8:2020, 8.3.15, modifié — Légère reformulation.]
3.2.1.16
photoexfoliation
détachement d’une (partie d’une) couche (3.1.1.8) d’un matériau bidimensionnel (3.1.1.1) engendré par
l’irradiation à l’aide d’un faisceau laser
Note 1 à l'article: Pour les couches de graphène (3.1.2.1), cette méthode n’induit pas l’évaporation ou la sublimation
des atomes de carbone comme avec l’ablation laser (3.2.1.15).
3.2.1.17
exfoliation par intercalation chimique
production d’une ou plusieurs couches de matériaux bidimensionnels (3.1.1.1)
par l’insertion d’espèces chimiques entre les couches d’un matériau à couches plus épais, suivie par une
immersion dans un liquide combinée avec l’application d’une énergie mécanique ou thermique
3.2.1.18
exfoliation électrochimique
production de graphène (3.1.2.1) en utilisant une solution ionique conductrice (électrolyte)
et une source d’alimentation en courant continu pour provoquer la variation de structure et l’exfoliation
du précurseur graphitique utilisé comme électrode afin de former des couches (3.1.1.8) de graphène
Note 1 à l'article: Cette méthode offre une vitesse de fabrication relati
...
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