Текст уведомления здесь

Ученые впервые синтезировали двумерный кристалл бора — борофен

Работы ученых из США, Китая и России позволили синтезировать двумерный кристалл бора — лист толщиной в один атом, подобный графену по структуре, обладающий высокой прочностью, проводимостью и другими уникальными свойствами, которые могут пригодиться при создании наноэлектронных устройств и фотоэлементов.
Добавить в закладки
Комментарии

«Ни одна из объемных форм бора не обладает подобными металлическими свойствами, — говорит ведущий автор статьи Натан Гайзингер из Аргоннской национальной лаборатории (США). — По всей видимости, мы нашли лидера по прочности на растяжение среди двумерных материалов».

Двумерными материалами называют «плоские кристаллы» толщиной в один или несколько атомов. Хотя они состоят из тех же атомов, что и обычные трехмерные кристаллы, их физические и химические свойства могут кардинально отличаться. Самый знаменитый двумерный материал — графен, состоящий из атомов углерода. За его создание выпускники МФТИ Андрей Гейм и Константин Новоселов в 2010 году получили Нобелевскую премию по физике. В отличие от других углеродных материалов, двумерный графен хорошо проводит электричество. Бор и углерод — соседи в таблице Менделеева, их химические свойства сходны, но метод получения графена, придуманный Геймом и Новоселовым — «отщепление» углеродных листков от поверхности графита — для бора не работает.

Интерес к созданию двумерного бора — борофена — подстегнули около года назад работы двух независимых друг от друга научных групп. В первой работе ученые из университета Брауна (США) и Университета Цинхуа (Китай) синтезировали молекулу, напоминающую фрагмент такого вещества. Однако группа под руководством кристаллографа

Артема Оганова

(профессора Сколковского Института науки и технологий и Университета штата Нью-Йорк, а также заведующего лабораторией Московского физико-технического института) с помощью методов компьютерного моделирования продемонстрировала, что подобная структура не может быть плоской и стабильной, предложив альтернативное строение листа борофена. Результаты расчетов заставили сомневаться в том, что синтез этого материала вообще возможен, поскольку атомы бора «предпочитали» собираться в наночастицы, «разгладить» которые, по мнению Оганова, было бы непросто. Кроме того, бор образует стабильные соединения почти со всеми известными элементами.

Однако ученым из Аргоннской национальной лаборатории и Северо-Западного университета (США) удалось найти элегантное решение: борофен выращивали на подложке из серебра. Эти элементы слабо взаимодействуют друг с другом, благодаря чему и удалось синтезировать новый материал.

Борофен получился не плоским, а, как и предсказывали Чжоу и Оганов, гофрированным. Если другие двумерные материалы выглядят как плоскости, борофен напоминает лист гофрированного картона, изгибающийся вверх и вниз в зависимости от связей между атомами бора. Такая структура делает борофен анизотропным, то есть механические и электронные свойства этого материала зависят от выбранного направления. Борофен, как и графен, проводит электрический ток, поэтому это первый известный ученым двумерный анизотропный металл.

Безусловно, борофен нуждается в дальнейшем изучении, но авторы исследования уверены в том, что новый материал обладает большим потенциалом для применения в наноэлектронике.

Результаты исследования

опубликованы

в престижном научном журнале

Science

.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Физик из России вошел в топ-10 ученых года, по версии журнала Nature

Физик Михаил Еремец стал одним из десяти выдающихся ученых 2015 года, по версии журнала Nature. Редакция выделила ученого за разработки в области сверхпроводников.
Добавить в закладки
Комментарии

В 1970—80-х годах Михаил Еремец работал в Институте физики высоких давлений в Троицке, сейчас ведет исследования в Институте Макса Планка в Майнце (Германия).

Журнал

Nature

отметил статью, опубликованную в августе 2015 года учеными под руководством Михаила Еремца и Александра Дроздова. Специалисты открыли, что сероводород при температуре минус 70 градусов по Цельсию и очень высоком давлении становится сверхпроводимым. [ ... ]

Читать полностью

Ученые выяснили, что при просмотре ужастиков у людей в самом деле «стынет кровь»

Исследователи сравнили концентрации нескольких факторов свертывания крови у людей до и после показа фильмов в жанре хоррор. Оказалось, что содержание одного из них в крови повышается, когда человек напуган.
Добавить в закладки
Комментарии

Английское прилагательное «bloodcurdling» — «чудовищный, леденящий» — образовано от слов blood — «кровь» и curdle — «сворачиваться». Оно восходит к Средневековью и вполне соответствует выражению «стынет кровь» в нашем языке. Ранее ни в одном исследовании не проверялось, действительно ли страх способствует свертыванию крови. В новой

работе

, опубликованной в

The British Medical Journal [ ... ]
Читать полностью

Японские ученые выяснили, что рыбий жир способствует похудению

Специалисты из Университета Киото (Япония) обнаружили, что употребление в пищу рыбьего жира способствует переходу «запасающих» клеток белого жира в организме в «сжигающие» клетки бежевого жира. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.
Добавить в закладки
Комментарии

В организме человека есть несколько типов жировых клеток: белый, бежевый и коричневый жир. Они выполняют разные функции: белые клетки накапливают жир для энергоснабжения, в то время как бурые клетки сжигают жир для поддерживания необходимой температуры тела. Недавно обнаруженные бежевые клетки выполняют в основном те же функции, что и бурые. Количество бурых и бежевых жировых клеток сокращается с возрастом, что объясняет склонность к

полноте

именно у взрослых и пожилых людей.

В своем новом исследовании японские ученые решили выяснить, может ли потребление рыбьего жира, известного своими полезными свойствами, способствовать увеличению в организме доли бежевых жировых клеток. [ ... ]

Читать полностью