Предсказаны сотни новых одноатомных материалов — Naked Science
13.02.2018
4 минуты
Редакция
105

Предсказаны сотни новых одноатомных материалов

Теоретические расчеты предсказали множество новых двумерных материалов, не менее перспективных, чем графен.

1434821851947

Графен постоянно называют «материалом будущего», хотя технологии получения больших образцов в промышленных количествах до сих пор не созданы. Тем не менее графен – одноатомный слой углерода – демонстрирует потрясающие свойства: электропроводность лучше меди, прочность выше стали и т. д. Не менее интересны и другие двумерные кристаллы, полученные за последнее время, такие как борофен, силицен или дисульфид гафния.

 

В новой работе европейских ученых предсказываются сотни таких материалов с самыми разными полезными свойствами. Об этом Николя Моне (Nicolas Mounet) из Федеральной политехнической школы Лозанны и его коллеги пишут в статье, опубликованной журналом Nature Nanotechnology.

 

В самом деле, множество плоскостей графена, уложенных «стопкой», образуют всем известный и широко распространенный графит. В поисках аналогичных структур ученые проанализировали информацию, собранную в открытых базах данных, содержащих сведения о примерно 108 тыс. трехмерных кристаллических структур.

 

Авторов интересовали кристаллы, ковалентные связи между атомами которых в плоском слое чрезвычайно прочны, тогда как сами слои соединяют достаточно слабые силы Ван дер Ваальса – как у того же графита и его графеновых плоскостей. Специально разработанный компьютерный алгоритм позволил выделить около 5600 подходящих кристаллических структур. Более точные расчеты межатомных связей сузили результат уже до 1825 вариантов.

 

Среди них ученые обнаружили структурные аналоги различных известных одноатомных материалов, связи между атомами в которых очень схожи – в частности, 13 аналогов двумерного дисульфида молибдена (перспективный полупроводник). Для оценки были проведены расчеты свойств 258 предсказанных двумерных материалов. 166 из них оказались полупроводниками с шириной запрещенной зоны от 0 до 1,5 эВ, а 92 материала – проводниками.

 

Трудно сказать, насколько легко будет получить какие-то из этих перспективных структур. Но если хотя бы десятую их долю удастся произвести и использовать на практике, это будет огромным технологическим прорывом, который почувствует каждый из нас.

Нашли опечатку? Выделите фрагмет и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Вчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

21 января
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: