Графен и нитрид бора образуют единое целое

Исследователи впервые ввели новую технику для формирования двумерного листа толщиной в атом, состоящего из двух различных материалов с бесшовными границами.

Исследование, опубликованное в издании Science, делает возможным использование новых типов двумерных гибридных материалов в технологическом применении и фундаментальном исследовании.

Заново продумав традиционный метод выращиваемых материалов, исследователи из Окриджской национальной лаборатории при Министерстве энергетики США и университета Теннесси в Ноксвилле объединили два вещества — графен и нитрид бора — в один слой толщиной 1 атом. Графен, состоящий из атомов углерода, упорядоченных шестиугольными сотовидными кольцами, привлекает массу внимания благодаря высокой прочности и электронным свойствам.

«Люди называют графен удивительным материалом, который способен изменить сферу нанотехнологий и электроники», сообщил Эн-Пинг Ли. „Действительно, графен имеет большой потенциал, но и он ограничен. Чтобы использовать графен в устройствах и технологиях, требуется объединить его с другими материалами“.

Один из методов объединения различных материалов в гетероструктуры является эпитаксией, при которой один материал выращивается на другом так, что у обоих формируется идентичная кристаллическая структура. Чтобы вырастить двумерные материалы, исследователи направили процесс роста в горизонтальном направлении вместо вертикального.

Сначала исследователи вырастили графен на медной фольге, легировали его для создания чистых границ, а затем вырастили нитрид бора методом парового химического осаждения. Вместо того чтобы соответствовать структуре базового медного слоя, атомы нитрида бора взяли за основу кристаллографию графена.

«Графен подействовал как семя эпитаксиального роста в двумерном пространстве, так, чтобы кристаллография нитрида бора определялась исключительно графеном», сказал Гонг Гу.

Техника исследователей не только комбинировала два материала, но и произвела атомарно острые границы, одномерный интерфейс, между двумя материалами. Способность тщательно управлять этим интерфейсом или гетеросоединением важна как с прикладной, так и с фундаментальной точки зрения, отметил Гу.

«Если мы хотим использовать графен, то должны использовать свойства интерфейса, ведь, как сказал однажды Нобелевский лауреат Герберт Кремер, интерфейс — это устройство», сказал Ли. „Формируя чистый, последовательный одномерный интерфейс, наша технология дает нам возможность изготовить устройство на основе графена для реального применения“.

Новая техника также позволяет ученым впервые экспериментально исследовать интригующую границу между графеном и нитридом бора.

«Существует значительный объем теоретической литературы, предсказывающий замечательные физические свойства этой специфической границы, пока в отсутствии каких-либо экспериментальных доказательств», сказал Ли. „Теперь мы получили платформу для исследования этих свойств“.

Группа ученых ожидает, что ее метод может применяться и в случае с другими комбинациями двумерных материалов. Исследователи предполагают, что различные кристаллические структуры достаточно похожи, чтобы соответствовать друг другу.

10.01.2014


Подписаться в Telegram



Нано

ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного ун...

Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды

Новое исследование физики вибрирующих нанопузы...

Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной

Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни...

Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения

Нейродегенеративными заболеваниями, такими как...

Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод

Исследовательская группа, состоящая из со...

LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах

Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б...

Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры

У всех представителей животного царства есть ж...

PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С....

Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц

Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ...

Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона

Нанопластики взаимодействуют с особым бел...

Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл

Наноинженеры создали квазикристалл &mdash...

Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе

Исследователи показали, что принципы рабо...

Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь

Высокотемпературное пламя используется для&nbs...

Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками

Инженеры разработали наноразмерные татуировки&...

Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани

Самое удивительное, что они там, каж...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса