Физики из университета Райса в новом исследовании установили, как можно сломать графеновые наноленты, чтобы получить края точно такие, какие необходимы для дальнейшего применения. Новое исследование, проведенное физиком Борисом Якобсоном с коллегами, показало, что можно задавать свойства краев графеновых нанолент, контролируя условия, при которых происходит разделение этих нанолент. То, как атомы выстраиваются вдоль края ленты графена, делает их металлическими или полупроводниковыми. По металлическому графену ток проходит беспрепятственно, в то время как полупроводниковый графен позволяет контролировать электроны. Поскольку вопрос о контроле в современной электронике стоит остро, полупроводниковый графен (и полупроводниковые двухмерные материалы в целом) представляет значительный интерес для науки и промышленности. В работе, опубликованной в издании Nanoscale, исследователи использовали сложное компьютерное моделирование, чтобы показать возможность разрыва нанолент и получения графена с зигзагообразными краями или, как их еще называют, восстановленными зигзагами. Графен похож на проволочную сетку, в которой атомы формируют шестиугольники. Зигзагообразные края похожи на /\/\/\/\/\. Поворот шестиугольников на 30 градусов превращает зигзагообразные края в кресельные, с плоскими вершинами и соединенными по диагонали основаниями. Электронные свойства краев, как известно, изменяются от металлических до полупроводящих, в зависимости от толщины ленты. Эпитет «восстановленный» относится к процессу, в ходе которого атомы графена перемещаются и формируют кольца из 5 и 7 атомов. Ученые подсчитали, что восстановленные зигзаги являются наиболее стабильными и обладают желаемыми свойствами для производителей. Все это здорово, но до сих пор не известно, как их изготовить. «Производство наноустройств на основе графена путем разрыва — звучит привлекательно, но это не имеет смысла, пока мы не знаем, как добиться нужных типов краев. Именно это нам необходимо сделать», сообщил ведущий автор, аспирант Чжи Ан Чжань. Якобсон, Чжань и постдок Алекс Катана применили теорию функционала плотности, вычислительный метод для анализа энергетического вклада каждого атома в модели системы, чтобы понять, как термодинамические и механические силы достигнут цели. Исследование показало, что нагревание графена до 1000 градусов по Кельвину и приложение низкой, но устойчивой силы вдоль одной оси разламывает графен так, что полностью восстановленные кольца из 5-7 атомов сформируют и определят новые края. Напротив, разрыв графена при низкой температуре и с приложением большой силы с большей вероятностью приведет к формированию обычных зигзагов. 26.01.2015 |
Нано
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени | |
Разработана революционная технология, позволяю... |
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
Nature Materials: Новаторские нанополости раздвигают горизонты в удержании света | |
Команда европейских и израильских физиков... |
Nature: В нанотрубках обнаружена сверхэластичность, вызванная окислением | |
Окисление может ухудшить свойства и функц... |
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды | |
Новое исследование физики вибрирующих нанопузы... |
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 | |
Нейродегенеративными заболеваниями, такими как... |
Nature Nanotechnology: Созданы новые пикопружины для биомедицинских нужд | |
Исследователи из Хемница, Дрездена и ... |
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод | |
Исследовательская группа, состоящая из со... |
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах | |
Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б... |
Nano Today: Революционные нанодроны делают возможным таргетное лечение рака | |
Новаторское исследование, проведенное под ... |
Создан нанокатализатор для преодоления ограничений технологии электролиза воды | |
Зеленый водород можно получить с помощью ... |
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры | |
У всех представителей животного царства есть ж... |
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей | |
Исследование, проведенное докторантом Пабло С.... |
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц | |
Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ... |
Создан наноматериал, безопасно удаляющий прекурсоры мелкодисперсной пыли | |
За последнее десятилетие состояние мелкодиспер... |
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона | |
Нанопластики взаимодействуют с особым бел... |
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл | |
Наноинженеры создали квазикристалл &mdash... |
Наночастицы Plug and play могут упростить борьбу с разными биологическими целями | |
Инженеры Калифорнийского университета в С... |
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе | |
Исследователи показали, что принципы рабо... |
Из нанотрубок убрали углерод, и их стало намного больше | |
Исследователи из Tokyo Metropolitan Unive... |
Cочетание 2d материалов приводит к созданию структур с удивительными свойствами | |
Создание новых материалов путем комбинирования... |
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь | |
Высокотемпературное пламя используется для&nbs... |
Квантовые стержни открывают трехмерную глубину изображений виртуальной реальности | |
Телевизоры с плоским экраном, в кото... |
Физики представили новую технологию изготовления графеновых устройств | |
Думаете, что знаете о материале все?... |
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками | |
Инженеры разработали наноразмерные татуировки&... |
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани | |
Самое удивительное, что они там, каж... |
Разработан простой и эффективный способ контроля структур методом двухфотонной литографии | |
Новый способ контроля наноразмерного производс... |
Держать удар: ученые улучшили нанопену для защитного спортивного снаряжения | |
Открытие того факта, что футболисты, полу... |