Новости науки "Русского переплета"
TopList Яндекс цитирования
Русский переплет
Портал | Содержание | О нас | Авторам | Новости | Первая десятка | Дискуссионный клуб | Чат Научный форум
Первая десятка "Русского переплета"
Темы дня:

Мир собирается объявить бесполётную зону в нашей Vselennoy! | Президенту Путину о создании Института Истории Русского Народа. |Нас посетило 40 млн. человек | Чем занимались русские 4000 лет назад? | Кому давать гранты или сколько в России молодых ученых?


Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Подписаться на новости

АВТОРСКИЕ НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах" | "Terra & Comp" (Геология и компьютеры) | "Неизбежность странного микромира"| "Научно-популярное ревю"| "Биология и жизнь" | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"
Проект поддержан Международной Соросовской Программой образования в области точных наук.
Новости из мира науки и техники
The Best of Russian Science and Technology
Страницу курирует проф. В.М.Липунов
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

12.01.2018
17:30

Ученые составили атлас свойств двумерных металлов

    Финские химики-теоретики составили атлас свойств двумерных металлов. Атлас включает в себя 45 различных металлов, три типа кристаллических решеток и содержит информацию об энергии и длине межатомных связей, а также о механических свойствах таких кристаллов, пишут ученые в Physical Review B.

    С тех пор, как в 2004 году был открыт графен, различные двумерные материалы, состоящие из одного или нескольких атомарных слоев, привлекают внимание ученых в качестве потенциальных элементов нанотранзисторов, сенсорных панелей или различных датчиков. Такие кристаллы, в зависимости от своего химического состава, могут иметь различные физические свойства, но практически во всех из них атомы связаны между собой ковалентными связями. Недавно в одном из экспериментов обнаружили, что в поре графена можно получить небольшие участки атомарно тонких двумерных кристаллов, полностью состоящих из атомов железа. Оказалось, что некоторые металлы, в частности золото, серебро, медь и платина, действительно могут образовывать устойчивы двумерные фазы и в виде простых веществ. Однако никаких систематических исследований по изучению их устойчивости и возможных свойств к настоящему моменту не проводилось даже с использованием теоретических методов.

    Чтобы провести систематический анализ таких материалов, финские химики-теоретики Янне Невалаита (Janne Nevalaita) и Пекка Коскинен (Pekka Koskinen) из Университета Йювяскюля решили рассчитать и собрать вместе свойства как можно большего числа двумерных простых металлов. Использовав численный расчет с использованием метода функционала плотности, ученые получили данные о свойствах 45 металлов от лития до висмута с тремя различными типами кристаллических решеток: квадратной и двух решеток с гексагональной симметрией (с плотной упаковкой и с сотовой структурой).

    Чтобы доказать, что предложенная модель работает, с помощью нее также были посчитаны свойства трехмерных металлических решеток, для которых известны большое количество экспериментальных данных. Ошибка при определении энергии связи в трехмерных металлов не превосходила 0,28 элеткронвольт, что подтвердило возможность использовать предложенную модель и для расчета свойств двумерных кристаллов.

    В результате были получены данные об энергии и длине связи между атомами, модуль сжатия металла, а также другие параметры, характеризующие его механические и электронные свойства.

    Оказалось, что для подавляющего большинства исследованных металлов обе гексагональные решетки являются значительно более устойчивыми, чем квадратная. При этом большая часть свойств двумерных металлов (как химических, так и механических) наследуется от трехмерных кристаллов с аналогичным типом решетки и связана с ними линейно. Поэтому зная величины различных физических параметров для трехмерных металлов, можно качественно довольно точно оценить и свойства двумерных металлов.

    С помощью предложенного метода ученые также смогли получить данные о других упругих свойствах: модуль упругости и модуль изгиба — и карту электронной плотности в решетке.

    По словам ученых, полученные данные будут в первую очередь характеризовать двумерные металлы, закрепленные на других двумерных материалах, например в порах графена. Однако именно в таком виде двумерные металлы сейчас и удается получать. Поэтому в будущем эти результаты должны стать ориентирами при планировании экспериментов по получению металлических пленок атомарной толщины. Поскольку связь в двумерных кристаллах является ненаправленной, такие материалы могут обладать интересными механическими свойствами, которые сильно отличаются от свойств ковалентных кристаллов и их можно буде использовать в качестве, например, проводящих мембран.

    Сейчас двумерные металлические материалы планируют использовать в качестве элементов гетероструктур атомарной толщины, в которых можно управлять механическими и электронными свойствами. Кроме этого, в настоящее время активно развиваются и другие методы для получения ковалентных гетероструктур из двумерных полупроводниковых пленок, в частности в которых состоят из полос разного химического состава или содержат одномерную структуру внутри двумерной.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/01/12/atlas-for-2d-metals

    Обозрение "Terra & Comp".

Помощь корреспонденту
Кнопка куратора
Добавить новость
Добавить новости
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100


Rambler's Top100