Сайт о нанотехнологиях #1 в РоссииНе графеном единым
Учёные провели поиск веществ, которые потенциально можно использовать в качестве аналогов графена. Результаты их исследований опубликованы на днях в журнале Physical Review X. В общей сложности обнаружено 92 претендента.
Графен — уникальный материал, представляющий собой одиночный слой атомов углерода, собранных в шестиугольную решётку. Графен обладает на удивление высокой механической прочностью, сочетающейся с необычной двумерной электронной структурой.
За счёт этой структуры графен хорошо проводит электричество и тепло и потому очень перспективен для использования в электронике.
У графена, однако, имеется один важный недостаток — в нём отсутствует запрещённая электронная зона, необходимая для функционирования транзисторов — основы всей современной электроники.
Не так давно было показано, что во многом аналогичными графену свойствами обладают нитрид бора, имеющий такую же шестиугольную атомную структуру, и дихалькогениды переходных металлов (например, дисульфид молибдена MoS2).
Эти материалы, являясь полупроводниками, обладают также и запрещённой зоной. Однако систематического поиска других альтернатив до сих пор не проводилось.
Восполнить этот пробел взялись учёные под руководством Себастьена Лебега из французского Национального центра научных исследований (CNRS) в Нанси.
Используя большую базу свойств различных веществ, путём численного моделирования они нашли в базе те вещества, из которых можно относительно легко получить прочные однослойные атомные структуры. Таких веществ обнаружилось 92, в том числе, что характерно, и графен, нитрид бора и множество дихалькогенидов переходных металлов. Однако 40 найденных веществ ранее в качестве аналогов графена никем не предлагались.
Таким образом, как отмечают учёные,
графен уже нельзя считать в полной мере уникальным материалом. Более того, аналогичными свойствами могут обладать большое количество других веществ, пока никем не изученных. И среди них, возможно, удастся найти и такие, которые окажутся более перспективными с точки зрения электроники, чем популярный сейчас графен.
- Источник(и):
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Я где-то слышал, до будут испытывать материал на основе человеческой кожи и паутины. Якобы он по прочности не уступает графену.
Новое, говорят, хорошо забытое старое (или снова о графене).
Но в науке, иногда, новое это – не признанное, не востребованное старое, то, что считалось не интересным, не модным в науке ранее. И в период застоя науки это происходит часто. И новое пробивается через редуты узаконенных истин иногда в извращённом виде – используя ложь и отметая истину. В русле «графенового» (ложного) потока и эта публикация «Не графеном единым»
Когда коллеги, лет 10 назад, похвастались передо мной тем, что издали справочник по нитридам в Шпрингере, я попросил их показать спектр решёточного отражения нитрида бора. Оказалось, что в этом «новейшем» справочнике приведены спектры из древней, и во многом ошибочной, американской статьи, со знакомством с которой я ещё лет 10 назад начал анализ противоречий в представлениях о слоистых кристаллах. И строгие измерения BN и С и правильный анализ кристаллических решёток этих, по всем «теоретическим» представлениям предельно анизотропных в природе кристаллов уже были мной сделаны и опубликованы (в журнале ФТП и трудах конференций, а авторы американской статьи сами в конце статьи честно отметили, что ни одна из использованных ими моделей не дала описание эксперимента). Но и мои коллеги, читающие, пусть древние, но американские статьи, и эксперты из Шпрингера, попросту говоря, промохали мои публикации, а «эксперты» из РФФИ наверное просто побоялись этих, противоречащих общим тогдашним представления результатов и отклонили мой проект на продолжение этих исследований.
Существует целый класс, так называемых, слоистых кристаллов, общепризнанная, но ошибочная модель кристаллической решётки которых построена на базе предположения о Ван-дер-Ваальсовых силах между моноатомными слоями. Это предположение противоречит экспериментальным результатам как по анизотропии частот решёточных колебаний, так и по анизотропии температуры Дебая. Это противоречит и здравому смыслу – модель Ван-дер-Ваальса разработана для кристаллов инертных газов, охлаждённых до сверхнизких, гелиевых температур и слабые силы Ван-дер-Ваальса никак не могут удержать атомы даже при комнатной температуре, тем более при 3000С в жаростойких кристаллах графита и нитрида бора. Слоистость «слоистых» кристаллов определяется анизотропией их кристаллической решётки, но косвенно, через форму кристаллитов. Как показали исследования зависимости анизотропии их свойств от размеров кристаллитов их слоистость определяется скольжением анизотропных по форме кристаллитов, а не скольжением моноатомных слоёв. При этом, их электропроводность и теплопроводность, коэффициент преломления и прочие характеристики вдоль оси С (поперек слоёв) проходят минимум при уменьшении толщины кристаллитов примерно до 100А, а затем возрастают, достигая в монокристаллах типичных для полупроводников значений.
На базе этой ошибочно применённой, когда то, Ван-дер-Ваальсовой модели было и сделано «открытие» графена, затем «белого графена», а теперь – «аналогов графена». Но это открытие лишь нового слова. Подробнее смотри в опубликованной статье «Графеновый вирус» на rusnor.org и в будущей статье «C&BN» на NOVA Science Publish.