18 июня 2019, вторник, 04:30
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

К числу двумерных кристаллов прибавился борофен

Структура борофена
Структура борофена
МФТИ

Группа ученых из США, России и Китая сумела получить новый двумерный материал, состоящий из одного слоя атомов, соединенных в кристаллическую решетку. На этот раз двумерный кристалл построен из атомов бора, поэтому он получил название борофен. Об итогах работы сообщается в статье, опубликованной журналом Science, кратко о ней рассказывает пресс-релиз Московского физико-технологического института.

Первым двумерным кристаллом, который удалось получить в лаборатории, стал графен, состоящий из атомов углерода. Его создали в 2004 году Андрей Гейм и Константин Новоселов, спустя шесть лет за эту работу ученые получили Нобелевскую премию по физике. С тех пор был получен ряд других двумерных кристаллов из атомов кремния (силицен), фосфора (фосфорен), германия (германен), олова (станен), а также материалы на основе соединений ряда металлов, чаще всего сульфидов, селенидов и теллуридов.

Графен чаще всего получают, отщепляя от кристалла графита все более тонкие пленки. Слоистая структура кристалла способствует этому. С бором, хотя он и находится рядом с углеродом в таблице Менделеева, такой метод не работает, так как кристаллическая решетка бора не имеет слоистой структуры. В 2014 году ученые из университета Брауна (США) и Университета Цинхуа (Китай) синтезировали молекулу, напоминающую фрагмент двумерной модификации бора. Но группа под руководством Артема Оганова, заведующего лабораторией компьютерного дизайна материалов Московского физико-технического института с помощью методов компьютерного моделирования определила, что подобная структура не может быть плоской и стабильной. При этом ученые предложили альтернативный вариант строения листа борофена, когда кристаллический лист оказывался не плоским, а «гофрированным».

Однако надо было преодолеть еще одну трудность для получения борофена. Бор образует соединения почти со всеми химическими элементами, поэтому сложно подобрать материал для подложки, на которой будет выращиваться кристалл. Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории и Северо-Западного  университета (США) применили подложку из слабо реагирующего с бором серебра. Атомы бора напылялись с помощью техники электронно-лучевого испарения. Получившийся материал исследовался с помощью электронной и сканирующей туннельной микроскопии. Сравнение экспериментальных результатов с теоретическим предсказанием структуры борофена, проведенным сотрудником Оганова, профессором Сянфеном Чжоу (Xiang-Feng Zhou), подтвердило, что был получен именно этот материал.

Гофрированный кристаллический лист изгибается вверх и вниз в зависимости от связей между атомами бора. Такая структура делает борофен анизотропным, то есть механические и электронные свойства этого материала зависят от выбранного направления. Подобно графену борофен проводит электрический ток. Согласно теоретическим предсказаниям, борофен обладает наибольшей прочностью на разрыв по сравнению с любым другим известным материалом. «По всей видимости мы нашли лидера по прочности среди двумерных материалов», – говорит ведущий автор статьи Натан Гайзингер (Nathan Guisinger) из Аргоннской национальной лаборатории. Свойства борофена делают его ценным материалом для создания наноэлектронных устройств.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.