Ученые из университета Райса предположили, что свойства листов бора толщиной в атом зависят от используемой подложки. Подсчет атомных энергий, вовлеченных в создание листа бора, показал, что многое зависит от металлической подложки — поверхности, на которой выращиваются двухмерные материалы в печи методом химического парового осаждения. Физик-теоретик Борис Якобсон с коллегами в предыдущей работе установили, что химическое паровое осаждение — это, вероятно, оптимальный способ производства высокопроводящего двухмерного бора, а золото и серебро, вероятно, лучшие подложки. Однако новые вычисления показали, что направлять формирование бора можно с помощью настройки бор-металлического взаимодействия. Выяснилось, что медь, наиболее часто используемая для выращивания графена, может оказаться наиболее эффективной для получения плоского бора, в то время как другие металлы будут направлять итоговый материал уникальными способами. Результаты опубликованы в издании Angewandte Chemie. Все зависит от подложки«Если вырастить двухмерный бор на медной подложке, то получится В процессе химического парового осаждения нагретые газы осаждают атомы на подложку, где они идеально формируют желаемую решетку. В графене и нитриде бора атомы образуют плоские шестиугольные множества независимо от подложки. Однако бор, как выяснили ученые, является первым известным двухмерным материалом, который меняет структуру в результате взаимодействия с разными основаниями. Совершенно плоский бор выглядел бы как сетка из треугольников со случайными шестиугольниками, в которых отсутствуют некоторые атомы. Исследователи провели вычисления более чем 300 бор-металлических комбинаций. Они обнаружили паттерн атомов в медной подложке, который идеально соответствует двухмерному бору, и сила их взаимодействия помогла бы удерживать бор в плоском состоянии. Никелевая подложка, как выяснилось, сработала бы почти так же хорошо, в то время как на золоте и серебре ученые установили слабые атомные взаимодействия, из-за чего бор стал бы коробиться. Исследователи предположили, что в ходе естественного формирования икосаэдры с 12 атомами бора собирались бы в связанные листы на меди и никеле, если бора было бы достаточно много. Плюсы и минусы материалаНедостаток двухмерного бора в том, что его, в отличие от графена, чрезвычайно сложно отделить от подложки, что требуется для дальнейшего использования материала. При этом столь прочная связь имеет и дополнительное преимущество. Дальнейшие подсчеты предположили, что бор на золоте или никеле может конкурировать с платиной в качестве катализатора для реакций с водородом в топливных элементах. «В 2007 году мы предсказали возможность существования фуллеренов из чистого бора», отметил Якобсон. „Семь лет спустя первый такой фуллерен мы уже наблюдали в лаборатории. На сей раз, с учетом того огромного внимания, что ученые обращают на двухмерные материалы, хочется надеяться, что в какой-нибудь лаборатории двухмерный бор получат намного скорее, и его не придется ждать семь лет“. 02.09.2015 |
Хайтек
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений | |
Для инженеров, работающих над мягкой робо... |
Инструмент прогнозирования ускорит исследования в области сверхпроводников | |
Функциональность многих современных передовых ... |
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом | |
С помощью большой языковой модели инженеры Мас... |
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка | |
Слабые флуктуации в сверхпроводимости, яв... |
Роняйте на здоровье. Разработан материал для электроники с адаптивной прочностью | |
Неприятности случаются каждый день, и есл... |
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов | |
Органическая электроника — область,... |
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре | |
Печатаемый органический полимер, который при&n... |
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах | |
Исследовательская группа, работающая в UN... |
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе | |
Исследователи из Стэнфорда приблизились к... |
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий | |
Когда речь заходит о сверхпроводящих куби... |
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний | |
Ученые из Университета Падерборна примени... |
Физики впервые услышали звуки "схлопывания" тепла в сверхтекучей жидкости | |
В большинстве материалов тепло предпочитает ра... |
Nature Communications: Ученые придумали, как защитить золотые катализаторы | |
Впервые исследователи, в том числе и... |
Nature Photonics: Поставлен рекорд эффективности первоскитовых светодиодов | |
Используя простой метод solvent sieve, исследо... |
Создан новый сверхпроводник из иридия, циркония и платины с хиральной структурой | |
Исследователи из Токийского университета ... |
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов | |
Исследователи из Калифорнийского универси... |
В Японии робота с живыми мышцами научили ходить под водой — на суше он высохнет | |
Исследователи из Токийского университета ... |
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути | |
Исследователи из Принстона применили спле... |
Создано доступное и экологичное решение для плоских дисплеев и носимой техники | |
Исследовательская группа под руководством... |
Разработан экологичный способ производства проводящих чернил для электроники | |
Исследователи из Университета Линчепинга,... |
AFM: Ученые разрабатывают технологию интеграции искусственных нейронных сетей | |
С появлением таких новых отраслей, как ис... |
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света | |
В основе глобальной интернет-связи лежит оптич... |
Создан новый держатель образцов для измерения температур в сверхмалом диапазоне | |
Группа специалистов из Helmholtz-Zentrum ... |
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения | |
Мемристорные устройства представляют собой кат... |
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников | |
Замещающее легирование чужеродными элементами ... |
eLight: Разработан подход для создания сверхчувствительных сенсоров | |
Датчики — важнейшие инструменты для... |
Монополи фазы Берри применили для создания высокотемпературных спинтроников | |
Спинтроники — это электронные ... |
Создан новый подход для разработки новых оптических устройств для биомедицины | |
Интегрированные сети распределения, обработки ... |
LAM: Создано устройство, способное произвести революцию в использовании света | |
Жидкокристаллические, или ЖК, фазовые мод... |