В НИЯУ МИФИ предсказали строение новых двумерных углеродных материалов
Исследователи НИЯУ МИФИ предсказали строение и свойства новых двумерных материалов — диаманов, построенных из аллотропных модификаций графена.
Статья опубликована в высокорейтинговом научном журнале FlatChem. В последние несколько лет в исследовании графена наметилось два новых направления, отметил руководитель работы, профессор НИЯУ МИФИ Константин Катин.
«Первое направление – это создание новых аллотропов графена. С одной стороны, они сохраняют главные преимущества графена, такие как высокую прочность и подвижность носителей. С другой стороны, часто они обладают дополнительными полезными свойствами – двойным конусом Дирака, управляемой запрещенной зоной, способностью формировать сверхрешетки из осажденных ионов, повышенной каталитической и адсорбционной активностью», — рассказал он.
Однако, по мнению ученого, получить эти аллотропы непросто. Все они менее энергетически выгодны, чем графен, поэтому долгое время синтезировать их не удавалось. Только в самые последние годы технология самосборки молекул на металлических подложках развилась настолько, что позволила относительно просто синтезировать графин, графенилен и другие подобные материалы.
Настоящий бум в этой области, сопровождающийся синтезом десятков аллотропов, может произойти через два-три года, добавил Константин Катин. «Второе новое направление – это производство диаманов, в которых параллельные графеновые слои соединяются ковалентными связями. Благодаря усилиям нескольких лабораторий, диаманы перестали быть редкими «курьезными» структурами – надежные химические методики позволяют получать их на большой площади и без высоких давлений», — рассказал ученый.
Он напомнил, что первые диаманы нанометрового размера получались лишь под иглой силового микроскопа, и отметил, что диаманы считаются самыми твердыми из известных 2D-материалов (хотя распространять понятие «твердость» на наноматериалы, по его мнению, нужно с большой осторожностью).
В своем исследовании ученые НИЯУ МИФИ совместили оба направления, поэтому их работа посвящена диаманам на основе аллотропов графена. Проведя компьютерное моделирование, они выяснили, что только два аллотропа графена подходят для создания диаманов. Новые диаманы оказались почти такими же прочными, как классический диаман.
«Новые диаманы являются полупроводниками. Особенно интересно, что они концентрируют электроны на уровне примерно на 3 эВ ниже энергии Ферми, что интересно с точки зрения оптоэлектроники», — объяснил Константин Катин. В будущем исследователи планируют спроектировать транзисторы и другие устройства на основе новых диаманов. Главное – показать преимущества новых аллотропов хотя бы на уровне компьютерного моделирования.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые впервые охарактеризовали «темное» электронное состояние в светочувствительном фрагменте зеленого флуоресцентного белка. Химически изменив этот фрагмент, авторы целенаправленно «выключили» его свечение: в возникшем темном состоянии молекула не излучает свет, а накапливает энергию ультрафиолета, чтобы затем безопасно от нее избавиться. Защитный механизм запускается за рекордно короткое время — благодаря сверхбыстрой перестройке электронов и ядер молекула избегает разрушения под внешним излучением. Открытие будет полезно для разработки нового поколения солнцезащитных материалов и покрытий с программируемой фотостабильностью.
Высота космической орбиты — это не просто удаление от поверхности Земли. Она позволяет выполнять полетные задания, недоступные для других орбит. Какими бывают высокие околоземные орбиты, что они дают спутникам и как обеспечивают им необычные условия для работы, рассказываем в нашем новом материале.
Представители ямной и ботайской культур скакали верхом, разводили лошадей и пили кобылье молоко в четвертом тысячелетии до нашей эры, задолго до появления современных конских пород. Эволюционный сдвиг в геноме животных, который произошел около 2200 года до нашей эры, оказался не началом эпохи верховой езды, а лишь финальным этапом долгого искусственного отбора.
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.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Во всем мире во всех человеческих культурах около 90% людей пользуются преимущественно правой рукой. Такое поразительное единство практически всего человечества не имеет аналогов среди приматов и до сих пор остается эволюционной загадкой. Ученые проанализировали данные о более чем двух тысячах человекообразных обезьянах и выяснили, когда и почему праворукость стала популяционной тенденцией.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
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.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
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