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5 results on '"Oliver Ochedowski"'

1. Highly active single-layer MoS2 catalysts synthesized by swift heavy ion irradiation

Author

Sebastian Kunze, Henrique Vázquez Muíños, Philipp Ernst, Carl H. Naylor, B. Ban-d’Etat, Beatriz Roldan Cuenya, Abdenacer Benyagoub, Lukas Madauß, Marika Schleberger, Yong-Wook Choi, Flyura Djurabekova, Oliver Ochedowski, Meng-Qiang Zhao, A. T. Charlie Johnson, Ioannis Zegkinoglou, Henning Lebius, Erik Pollmann, Universität Duisburg-Essen [Essen], Ruhr-Universität Bochum [Bochum], Helsinki Institute of Physics and Department of Physics, Department of Physics and Astronomy [Philadelphia], University of Pennsylvania [Philadelphia], Matériaux, Défauts et IRradiations (MADIR), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Interface Science [Berlin], Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (FHI), Max Planck Society-Max Planck Society, Universität Duisburg-Essen = University of Duisburg-Essen [Essen], University of Pennsylvania, Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Department of Physics

Subjects
GRAPHENE, MECHANISM, Materials science, Ion beam, 116 Chemical sciences, SULFUR VACANCIES, EFFICIENT, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, Photochemistry, Electrochemistry, 114 Physical sciences, 01 natural sciences, law.invention, Catalysis, chemistry.chemical_compound, Swift heavy ion, MOLYBDENUM-DISULFIDE, law, General Materials Science, Irradiation, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Molybdenum disulfide, [PHYS]Physics [physics], SITES, HYDROGEN EVOLUTION, Graphene, 021001 nanoscience & nanotechnology, Sulfur, 0104 chemical sciences, chemistry, 0210 nano-technology
Abstract

Two-dimensional molybdenum-disulfide (MoS2) catlysts can achieve high catalytic activity for the hydrogen evolution reaction upon appropriate modification of their surface. The intrinsic inertness of the compound´s basal planes can be overcome by either increasing the number of catalytically active edge sites or by enhancing the activity of the basal planes via controlled creation of sulfur vacancies. Here, we report a novel method of activating the MoS2 surface in this respect using swift heavy ion irradiation. The creation of nanometer-scale structures by the ion beam, in combination with the partial sulfur depletion of the basal planes, leads to a large increase of the number of low-coordinated Mo atoms, which can form bonds with adsorbing species. This results in a decreased onset potential for hydrogen evolution, as well as in a significant enhance of the electrochemical current density by over 160% as compared to an identical but non-irradiated MoS2 surface.

Published
2018
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2. Defect engineering of single- and few-layer MoS 2 by swift heavy ion irradiation

Author

Carl H. Naylor, B. Ban-d'Etat, Lukas Madauß, Henning Lebius, Marika Schleberger, Oliver Ochedowski, Jani Kotakoski, A. T. Charlie Johnson, Fachbereich Physik [Duisburg], Universität Duisburg-Essen [Essen], Matériaux, Défauts et IRradiations (MADIR), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physics Department, University of Pennsylvania, U. of Penn., University of Vienna [Vienna], Universität Duisburg-Essen = University of Duisburg-Essen [Essen], Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Materials science, 02 engineering and technology, Substrate (electronics), 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Swift heavy ion, General Materials Science, Irradiation, defects, Range (particle radiation), irradiation, business.industry, MoS 2, Mechanical Engineering, Bilayer, technology, industry, and agriculture, Defect engineering, General Chemistry, Physik (inkl. Astronomie), 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 0104 chemical sciences, Mechanics of Materials, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Optoelectronics, 0210 nano-technology, business, Layer (electronics)
Abstract

International audience; Wehave investigated the possibility to use swift heavy ion irradiation for nano-structuring supported and freestanding ultra-thin MoS2 samples. Our comprehensive study of the ion-induced morphological changes in various MoS2 samples shows that depending on the irradiation parameters a multitude of extended defects can be fabricated. These range from chains of nano-hillocks in bulk-like MoS2, and foldings in single and bilayer MoS2, to unique nano-incisions in supported and freestanding single layers of MoS2. Our data reveals that the primary mechanism responsible for the incisions in the ultrathin supported samples is the indirect heating by the SiO2 substrate.We thus conclude that an energy of less than 2 keV pernmtrack length is sufficient to fabricate nano-incisions in MoS2 which is compatible with the use of the smallest accelerators.

Published
2017
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3. Fabrication of nanoporous graphene/polymer composite membranes

Author

Jens Schumacher, Christina Trautmann, Lukas Madauß, Marika Schleberger, Mathias Ulbricht, Jens Meyer, Mandakranta Ghosh, Oliver Ochedowski, Maria Eugenia Toimil-Molares, Henning Lebius, B. Ban-d'Etat, Rob G.H. Lammertink, Department of Physics and Center for Nanointegration, University of Duisburg-Essen (CENIDE), Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CeNIDE), Universität Duisburg-Essen = University of Duisburg-Essen [Essen], Institute for Nanotechnology (MESA+), University of Twente, Matériaux, Défauts et IRradiations (MADIR), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GSI Materialforschung, Helmholtz zentrum für Schwerionenforschung GmbH (GSI), Universität Duisburg-Essen [Essen], University of Twente [Netherlands], Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Soft matter, Fluidics and Interfaces

Subjects
chemistry.chemical_classification, Materials science, Graphene, Nanoporous, Ion track, Graphene foam, Nanotechnology, 02 engineering and technology, Polymer, Physik (inkl. Astronomie), 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Isotropic etching, 0104 chemical sciences, law.invention, Membrane, chemistry, law, 2023 OA procedure, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], General Materials Science, 0210 nano-technology, Graphene oxide paper
Abstract

International audience; Graphene is currently investigated as a promising membrane material in which selective pores can be created depending on the requirements of the application. However, to handle large-area nanoporous graphene a stable support material is needed. Here, we report on composite membranes consisting of large-area single layer nanoporous graphene supported by a porous polymer. The fabrication is based on ion-track nanotechnology with swift heavy ions directly creating atomic pores in the graphene lattice and damaged tracks in the polymer support. Subsequent chemical etching converts the latent ion tracks in the supporting polymer foil, here polyethylene terephthalate (PET), into open microchannels while the perfectly aligned pores in the graphene top layer remain unaffected. To avoid unintentional damage creation and delamination of the graphene layer from the substrate, the graphene is encapsulated by a protecting poly(methyl methacrylate) (PMMA) layer. By this procedure a stable composite membrane is obtained consisting of nanoporous graphene (coverage close to 100%) suspended across selfaligned track-etched microchannels in a polymer support film. Our method presents a facile way to create high quality suspended graphene of tunable pore size supported on a flexible porous polymeric support, thus enabling the development of membranes for fast and selective ultrafiltration separation processes.

Published
2017
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4. Folding two dimensional crystals by swift heavy ion irradiation

Author

Lara Brökers, B. Ban-d'Etat, Henning Lebius, Hanna Bukowska, Victor M. Freire Soler, Oliver Ochedowski, Marika Schleberger, Fachbereich Physik [Duisburg], Universität Duisburg-Essen [Essen], University of Barcelona, Matériaux, Défauts et IRradiations (MADIR), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU), Universität Duisburg-Essen = University of Duisburg-Essen [Essen], Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Nuclear and High Energy Physics, Materials science, Hexagonal crystal system, Graphene, 02 engineering and technology, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Ion, law.invention, Folding (chemistry), Crystal, Swift heavy ion, Chemical physics, law, 0103 physical sciences, Mechanical strength, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Irradiation, Atomic physics, 010306 general physics, 0210 nano-technology, Instrumentation
Abstract

International audience; Ion irradiation of graphene, the showcase model of two dimensional crystals, has been successfully applied to induce various modifications in the graphene crystal. One of these modifications is the formation of origami like foldings in graphene which are created by swift heavy ion irradiation under glancing incidence angle. These foldings can be applied to locally alter the physical properties of graphene like mechanical strength or chemical reactivity. In this work we show that the formation of foldings in two dimensional crystals is not restricted to graphene but can be applied for other materials like MoS2 and hexagonal BN as well. Further we show that chemical vapour deposited graphene forms foldings after swift heavy ion irradiation while chemical vapour deposited MoS2 does not.

Published
2014
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5. Detecting swift heavy ion irradiation effects with graphene

Author

S. Akcöltekin, Marika Schleberger, Oliver Ochedowski, Henning Lebius, B. Ban-d‘Etat, Fachbereich Physik [Duisburg], Universität Duisburg-Essen [Essen], Matériaux, Défauts et IRradiations (MADIR), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU), Universität Duisburg-Essen = University of Duisburg-Essen [Essen], Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Nuclear and High Energy Physics, Materials science, Analytical chemistry, FOS: Physical sciences, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, law.invention, Swift heavy ion, law, 0103 physical sciences, Irradiation, Graphite, 010306 general physics, Instrumentation, Condensed Matter - Materials Science, Graphene, Atomic force microscopy, Materials Science (cond-mat.mtrl-sci), Physik (inkl. Astronomie), 021001 nanoscience & nanotechnology, Ion fluence, Exfoliation joint, Single layer graphene, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Atomic physics, 0210 nano-technology
Abstract

In this paper we show how single layer graphene can be utilized to study swift heavy ion (SHI) modifications on various substrates. The samples were prepared by mechanical exfoliation of bulk graphite onto SrTiO$_3$, NaCl and Si(111), respectively. SHI irradiations were performed under glancing angles of incidence and the samples were analysed by means of atomic force microscopy in ambient conditions. We show that graphene can be used to check whether the irradiation was successful or not, to determine the nominal ion fluence and to locally mark SHI impacts. In case of samples prepared in situ, graphene is shown to be able to catch material which would otherwise escape from the surface., 10 pages, 3 figures

Published
2013
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