Аморфный диоксид кремния стал двумерным

Двумерные структуры, такие как графен либо двумерный нитрид бора, сейчас завлекают все большее внимание. Но до недавнего время про подобные аморфные структуры было практически ничего не известно.

В последние десятилетия ученым удалось взять множество двумерных материалов, к примеру, графен, двумерный нитрид бора и сульфид молибдена – все эти материалы владеют упорядоченной «кристаллической» структурой. Но особенный интерес для ученых воображает получение аморфных двумерных материалов.

Во-первых, с теоретической точки зрения, получение одномерной аморфной структуры весьма интересно для определения структуры аморфных материалов в целом способами просвечивающей электронной микроскопии (с последующим обобщением на случай трехмерной структуры). Во-вторых, такие материалы интересны для перспективной микроэлектроники.

Как это часто бывает, многие научные открытия происходят нежданно. Столь же нежданно интернациональному коллективу ученых удалось взять одномерный слой аморфного диоксида кремния на поверхности графена, в то время, когда приобретали последний способом CVD (напыление из газовой фазы) на бронзовой подложке (по всей видимости, из-за загрязнения реактора).

Рис. 1. Структура кристаллического диоксида кремния (а) и аморфного (b). Микрофотографии «кристаллического» (с) и аморфного (d) участков, полученные посредством сканирующего просвечивающего темнопольного микроскопа с кольцевым детектором, и соответствующее им стремительное преобразование Фурье (e,f).

Структура взятого материала варьируется от в основном «кристаллической» до аморфной, что вкупе с значительным несоответствием между параметром «решетки» графена и диоскида кремния говорит о нековалентном связывании между графеновой подложкой и SiO2. Но правильную структуру взятого слоя авторам статьи удалось взять лишь с применением спектроскопии характеристических утрат энергии электронами.

Оказалось, что полученный слой выстроен из битетраэдров (тетраэдров, соединенных вершинами), каковые соединены в кольца Si-O-Si-…-O-Si разного размера (от 3 до 10 тетраэдров в кольце).

Рис. 2. Карты характеристических утрат энергии электронами (а-с, e-g) и соответствующая темнопольная микрофотография (d). Схематическое изображение аморфной структуры.

Так, этот материал неповторим еще и тем, что практически есть аморфным в двух измерениях (на протяжении подложки) и упорядоченным в другом (перпендикулярно подложке).

Рис. 3. Схематическое изображение аморфной структуры сверху (а) и сбоку (b).

Данные исследований размещены в статье:

Pinshane Y. Huang, Simon Kurasch, семь дней Srivastava, Viera Skakalova, Jani Kotakoski, Arkady V. Krasheninnikov, Robert Hovden, Qingyun Mao, Jannik C. Meyer, Jurgen Smet, David A. Muller, большой вред Kaiser Direct Imaging of a Two-Dimensional Silica Glass on Graphene. – Nano Lett. – 2012. – 12 (2). – pp. 1081–1086;DOI: 10.1021/nl204423?.

Случайные записи:

• В оптических ограничителях придется учитывать форму наночастиц
• Энергии одного тайфуна хватит на питание всей японии в течение 50 лет

Взаимодействие диоксида кремния с магнием

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Человек стал пользоваться огнем еще миллион лет назад

  20010,0,3500, Зола и обугленные кости, самые ранние из известных свидетельств использования огня, дали понять, что предки человека разжигали костры еще…

• Половинки молекул фуллерена могут стать элементами схем молекулярной электроники

  20010,0,3500, Что будет, если взять молекулу фуллерена C60 и разрезать ее пополам словно арбуз? То, что получится в результате такого действия, называется…

• Ученые создали эластичный кремний

  Новый метод растянуть фрагмент монокристаллического кремния (что есть весьма твёрдым и хрупким материалом) в 10 раз если сравнивать с его начальной…

• Зарядка электромобилей за 5 минут скоро станет реальностью?

  Продолжительность зарядки аккумуляторная батарей есть одним из основных факторов, каковые сдерживают распространение электромобилей. Сейчас на полную…