0

Ученые из России внесли вклад в синтез аналога графена из бора

Группа исследователей из разных стран смогли впервые  получить структуру, которая может стать основой борофена, перспективного двумерного материала, способного затмить даже графен. О результатах работы  Артема Оганова, Сянфэна Чжоу  и их коллег из США, России и Китая было опубликовано в журнале Science.
Структура борофена
Расчеты проведенные с помощью программы USPEX, в основу которой входит метод расчета разработанный Огановым,  показывают, бор, может образовать сложные структуры, подобные соединениям углерода, . Более того, предполагается, что свойства, которыми будет обладать борфен, будут превосходить  графен. Но в отличии от фулерена, из 40 атомов бора, который недавно был синтезирован, борфен еще не был получен: простая гексагональная стуктура, как у графена, в случае бора будет нестабильна.
Йельский физик Сохраб Измаил-Бейги  в 2007 г. теоретически обосновал, что стабилизировать двумерную гексагональную структуру из атомов бора реально, оставив на месте некоторых узлов в ней пустые «дырки». В 2014 г. была попытка получить данную структуру Лайшен Ваном  и его коллегами, испаряя бор и осаждая его в струе гелия. Получилось образовать стабильные кластеры, скоторые были не очень плоскими. Но было выдвинуто предположение, что если удалить некоторые атомы, то можно будет получить плоский лист.

Но моделирование, проведенной Артемом Огановым из МФТИ и Сянфэном Чжоу, показало, что данная плоская структура будет так же не стабильна. Стремясь стать более устойчивой, данная структура начнет присоединять к себе другие атомы, а значит перестанет быть плоской. Однако имеются еще варианты структуры борфена. Одну из них описали в своей работе Оганов, Чжоу и коллеги, а немного позднее смогли получить ее.

Синтез велся в условиях ультраглубокого вакуума, при высокой температуре, используя метод электронно-лучевого испарения и осаждая бор на инертную подложку из серебра. Полученный материал исследовали с помощью сканирующей туннельной микроскопии и дифракции медленных электронов, доказав его сходство со структурой борофена, предсказанной Чжоу и Огановым – в том числе и его не совсем плоскую, «гофрированную» поверхность.

Подтвердились и другие теоретические расчеты свойств борофена – в частности, анизотропия, металлические свойства и электропроводность. Авторы указывают и на предсказанную большую прочность материала на растяжение. Рассказывая о работе в редакторской заметке в Science, Герман Сачдев (Hermann Sachdev) замечает, что такие свойства не может предложить ни одно другое известное вещество из способных к формированию двумерных структур.

Добавлено в: Новости

Оставить ответ

Submit Comment

Яндекс.Метрика Правильный CSS!
© 2014 Химия, опыты, эксперименты! In-chemistry.ru