Впервые в мире экспериментально получен представитель нового семейства двумерных веществ – оксид меди.
Он уже продемонстрировал своим создателям несколько необычных свойств, которые могут не только расширить поле для экспериментов с графеном, но и задать новое направление в микроэлектронике.
Статья о достижениях ученых НИТУ «МИСиС», ФГБНУ ТИСНУМ, ИБХФ РАН и их зарубежных коллег из японского института НИМС опубликована в авторитетном журнале NanoScale. Вы можете прочитать это Здесь .
Международная группа физиков предсказала и экспериментально подтвердила существование нового семейства неорганических соединений.
Как рассказал руководитель теоретической части работы, руководитель инфраструктурного проекта «Теоретическое материаловедение наноструктур», ведущий научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС», доктор физико-математических наук.
Павел Борисович Сорокин, речь идет о первом в мире двумерном материале с квадратной кристаллической решеткой – оксиде меди.
Павел Сорокин (в центре) на церемонии вручения премии Scopus Awards Russia-2015
Создание новых двумерных материалов — материалов, состоящих из слоя толщиной в один атом, — одно из наиболее перспективных направлений современного материаловедения.
С момента открытия в 2004 году графена, первого двумерного материала, ученые всего мира исследуют его свойства, пытаясь объединить его с другими материалами для достижения новых свойств.
Исследователи синтезировали новое семейство веществ, изучая различные свойства графена.
Следовательно, островки двумерного оксида меди расположены на графеновой основе.
По словам доктора Сорокина, синтез на графеновой подложке — пока единственная реальная возможность получить эти двумерные материалы.
Однако с учетом развития технологий это ограничение вполне преодолимо, подчеркнул ученый.
На «Рождественских лекциях» в НИТУ «МИСиС» доктор Сорокин читает лекцию «Там внизу много места, и в этом месте много интересного.
Новости двумерного мира».
В отличие от графена, который образован шестиугольными сотами, двумерный оксид меди имеет квадратную кристаллическую решетку.
«До сих пор ученым удавалось синтезировать материалы только с гексагональной решеткой — например, различные производные графена или нитрид бора», — говорит доктор Сорокин.
«Плоская квадратная металлическая решетка нестабильна, но соединение меди с кислородом стабилизировало ее».
Используемый метод открывает широкие возможности для синтеза нового семейства материалов».
Фактически, ученым удалось добиться «самосборки» двумерного оксида меди на графене.
Чтобы создать новое вещество, экспериментаторы из института NIMS (Япония) нанесли атомы меди из газовой фазы на частично окисленный графен.
Затем нагрев системы привел к перегруппировке атомов кислорода и меди в новую структуру.
Все особенности нового материала придется изучать еще долго, но кое-что о свойствах двумерного оксида меди можно сказать уже сейчас.
Одним из необычных свойств нового материала, предсказанных российскими физиками Павлом Сорокиным и Дмитрием Квашниным, оказался антиферромагнетизм (низкая намагниченность), которым обычный оксид меди не проявляет ни при каких условиях.
Антиферромагнетики являются весьма перспективными материалами с точки зрения микроэлектроники.
Для записи одного бита информации в антиферромагнетик достаточно всего 12 атомов его поверхности, тогда как существующие технологии используют для записи одного бита сотни тысяч атомов.
Есть и еще одно последствие нового эксперимента.
«Наше открытие показало возможность новых применений графена в качестве основы для сборки различных веществ», — говорит доктор Сорокин.
– Причём не только независимые отдельные материалы, но и многослойные двумерные гетероструктуры.
В представленном эксперименте на графене сформировалась новая монослойная структура, обладающая набором уникальных свойств, которые нам еще предстоит детально изучить».
Справка НИТУ «МИСиС»: Сорокин Павел Борисович, доктор физико-математических наук.
Руководитель инфраструктурного проекта «Теоретическое материаловедение наноструктур» НИТУ «МИСиС», ведущий научный сотрудник лаборатории неорганических наноматериалов.
Область научных интересов: атомистическое моделирование, наноструктуры, нанотехнологии, квантово-химические расчеты из первых принципов, теория функционала плотности, эмпирические методы расчета.
Премия Русского клуба Европейской академии (Academia Europaea) для молодых учёных в области физики, Scopus Award Russia-2015. Более 60 публикаций в международных журналах, включая Nature Physics, Nature Communications, Nano Letters, ACS Nano, J. Phys. хим.
Летт. и другие.
Теги: #Популярная наука #нанотехнологии #физика #учёные #Ниту «Миссис» #НИТУ «МИСиС» #популярная наука
-
Как Действовать При Прокачке Мощности Wow
19 Oct, 24 -
«Серые Зоны» Интернета
19 Oct, 24 -
Icann Проведет Голосование По Зоне .Xxx
19 Oct, 24 -
Проблемы Mtgox И Кузнец Спам-Бота
19 Oct, 24 -
Бомба На Экзамене
19 Oct, 24 -
Хэштег Твиттера Против Цензуры
19 Oct, 24 -
Queryset-Рефакторинг
19 Oct, 24 -
Что Можно Увидеть С Эвереста
19 Oct, 24
