Обнаружен новый материал фаграфен, ближайший «родственник» графена

17cc49e322de0523e649eca8fd0107d1

Группa исслeдoвaтeлeй из Рoссии, Китaя и СШA, вoзглaвляeмaя Aртeмoм Oгaнoвым из Мoскoвскoгo физикo-тexничeскoгo институтa (МФТИ), при пoмoщи кoмпьютeрнoгo мoдeлирoвaния прoдeмoнстрирoвaлa вoзмoжнoсть сущeствoвaния нoвoй «плoскoй» фoрмы углeрoднoгo мaтeриaлa. Этoт мaтeриaл, пoлучивший нaзвaниe фaгрaфeн (phagraphene), являeтся сaмым ближaйшим «рoдствeнникoм» известного всем графена, разнящимся с последнего структурой кристаллической решетки и некоторыми основными свойствами.

«В распознавание от графена, имеющего однородную кристаллическую структуру, состоящую из шестигранных ячеек с атомами углерода в их вершинах, кристаллическая структура фаграфена состоит из упорядоченных особым образом пяти-, шести- и семиугольных углеродных колец. Свое заглавие фаграфен получил от сокращения «Penta-Hexa-heptA-graphene»» — рассказывает Артем Оганов.

Двумерные материалы, состоящие из слоев, толщиной в Вотан атом, являются объектами повышенного внимания со стороны ученых ранее в течение нескольких последних десятилетий. Центральный из таких материалов, графен, был обнаружен в 2004 году двумя бывшими российскими учеными, выпускниками МФТИ, Андреем Геймом и Константином Новоселовым, которые без дальних слов работают в Манчестерском университете. А в 2010 году Гейм и Новоселов стали Лауреатами Нобелевской премии в области физики ради сделанное ими открытие.

Из-по (по грибы) уникальной двумерной структуры у графена имеется органический ряд уникальных электрических, оптических и физических свойств. Большая) часть полупроводниковых материалов способны проглядеть электрический ток тогда, рано или поздно энергия электронов превышает ширину запрещенной зоны сих материалов. У таких материалов существует определенные диапазоны энергии электронов, валентной зоны и области проводимости, в которых они являются электрическими диэлектриками.

В графене у каждого атома углерода имеется три электрона, которые связаны с электронами соседних атомов. Четвертый электрон внешнего слоя остается несвязанным, кое-что позволяет материалу проводить лепиздрический ток и это определяет нулевую ширину запрещенной область графена. Из-за сего электроны в графене ведут себя сильнее чем странно, они все движутся с одной скоростью, сопоставимой со скоростью света и, при этом, отнюдь не обладают моментом инерции. Создается такого склада эффект, будто бы электроны в графене обладают подготовительный массой. Скорость движения электронов в графене составляет порядка 10 тысяч километров в погодите, в то время как в типовых полупроводниках электроны движутся со скоростью ото сантиметров и сотен метров в минутку.

Фаграфен, обнаруженный группой Оганова при помощи программы лещадь названием USPEX, с точки зрения поведения электронов почти подобен графену. В новом материале электроны вдобавок ведут себя как частицы, малограмотный имеющие массы.

«В фаграфене из-следовать разного количества атомов углерода в его кольцах, параметр, известный на правах «конус Дирака» имеет слегка наклонную форму. Именно поэтому бойкость движения электронов в этом материале зависит с направления движения, что делает сей материал отличным от графена. Сие необычное свойство весьма интересно с точки зрения практического применения в таких устройствах, идеже необходимо держать под контролем прыть движения электронов» — рассказывает Оганов.

В остальном фаграфен обладает всеми другими уникальными свойствами графена, которые позволяют считать этот материал в качестве перспективного материала интересах изготовления транзисторов, солнечных батарей, дисплеев и многих других электронных устройств.