Светящийся графен вырастили внутри нанотрубок
Российские ученые представили новый подход к синтезу нанополос графена внутри одностенных углеродных трубок с применением метода «снизу-вверх» и специфических исходных молекул (DBBA, DBTP). Результаты исследования открывают возможности для изучения свойств нанополос и их практического применения.
Работа опубликована в журнале Physics of Wave Phenomena. Оптические и электрические свойства узких нанополос графена зависят от их конфигурации. Это делает данный материал перспективным для применения в нано- и оптоэлектронике. Однако до сих пор синтез и стабильность этих структур являются сложной задачей.
В методе «снизу-вверх» образование наноструктур происходит путем сборки атомов или молекул в контролируемых условиях. Такой способ позволяет создавать графеновые полосы с заданной шириной, структурой и свойствами. Для сборки структуры используются специальные молекулы-прекурсоры. Из них в процессе синтеза образуются нанополосы. Выбор прекурсора является ключевым фактором при синтезе нанополос, он определяет структуру нанополос, позволяет управлять шириной и конфигурацией системы.
Российские ученые разработали метод синтеза нанополос внутри одностенных нанотрубок. Применение углеродных нанотрубок имеет множество преимуществ: внутренний канал трубок способствует формированию одномерных наноструктур, а их диаметр ограничивает количество структур, образованных внутри.
«В предложенном нами методе формируются пленки варьируемой толщины из нанотрубок, заполненных нанополосами графена. Важно, что нанотрубки здесь выступают не только в качестве нанореактора, но и являются защитным контейнером для синтезированных нанополос, что позволяет в дальнейшем сохранять их структуру при различных воздействиях», — добавил Тонких Александр, старший научный сотрудник лаборатории наноуглеродных материалов МФТИ и ИОФРАН.
Для анализа полученных структур исследователи применили методы спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) света, оптического поглощения и фотолюминесценции. Спектры КР образцов подтвердили, что нанополосы имеют структуру типа «кресло» с тремя димерными линиями атомов углерода, которые укладываются в поперечном направлении нанополосы.
Ученые впервые получили яркую фотолюминесценцию с максимумами в УФ/синем (385 нм в пленках, 410 нм в суспензиях) и зеленом (555 нм в пленках) спектральных диапазонах. Проявление яркой фотолюминесценции подтверждает высокое качество синтезированных наноструктур. А различия в спектрах пленок и суспензий указывают на важность влияния окружающей среды. Все эти свойства открывают новые возможности для создания графеновых наноструктур с управляемыми оптическими свойствами.
Предложенный подход к синтезу обеспечивает формирование высококачественных нанополос графена определенной структуры внутри одностенных углеродных нанотрубок. Полученные образцы обладают отличными оптическими свойствами, что делает их перспективными для материалов с управляемыми свойствами.
«В дальнейшем мы планируем получить более широкие нанополосы графена внутри нанотрубок. Для этого будет реализована дополнительная термическая обработка синтезированных нанополос графена внутри нанотрубок, которая может приводить к латеральной сшивке нанополос в более широкие, например, состоящие из шести и девяти димерных линий атомов углерода внутри нанотрубок», — поделилась Образцова Елена, заведующая лабораторией наноуглеродных материалов МФТИ и лабораторией спектроскопии наноматериалов ИОФ РАН.
«Нанополосы графена обладают яркой люминесценцией с квантовым выходом, составляющим десятки процентов. Получение нанополос графена разной ширины важно, поскольку ширина существенно влияет на их электронные, оптические и фотолюминесцентные свойства. Ввиду сильного квантово-размерного эффекта ширина оптической и электронной запрещенных зон в нанополосах графена существенно уменьшается при увеличении ширины нанополос», — дополнил Федотов Павел, старший научный сотрудник лаборатории наноуглеродных материалов МФТИ и ИОФРАН.
В работе участвовали ученые из Института квантовых технологий МФТИ и Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН.
Telegram 
Дзен 
VK Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.
«Яндекс» выложил в открытый доступ Alice AI Search Pretrain — свою компактную языковую модель, обученную с нуля. Она обладает обширными знаниями и способна быстро давать содержательные ответы даже при большом количестве запросов.
Британские ученые обнаружили, что кофеин активирует древний молекулярный регулятор метаболизма — систему AMPK. Этот механизм регулирует устойчивость клеток к стрессу, ремонт ДНК и контроль роста. Открытие объяснило, почему кофеин связывают с более здоровым старением.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно