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 Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Ученые впервые объединили головной мозг и аналог спинного мозга плодовой мушки в общую трехмерную карту. Результаты показали, как голова и тело обмениваются сигналами. Анализ сети помог выявить распределенную систему контроля: базовыми движениями насекомого руководили местные группы нейронов, тогда как мозг играл лишь роль координатора.
Исследователям удалось обнаружить у побережья филиппинского острова Лусон останки «Хофуку Мару» — печально известного японского плавучего концлагеря, подорванного торпедой союзников в 1944 году. Затонувший корабль стал братской могилой более чем для тысячи военнопленных, находившихся на борту.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
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