Слайд 11. Структура и свойства

Слайд 11

Путем компьютерного моделирования существование графана было предсказано группой американских ученых в 2006 году, о чем было напечатано в журнале Physical Review. Однако первые образцы предполагаемого материала получены были только в 2018 году.

Слайд 12

В отличие от своего предшественника графена, являющегося хорошим проводником, графан – хороший диэлектрик. По мнению ученых открывших материал это свойство может быть применено при разработке микротранзисторов.

Помимо микроэлектроники данный материал имеет большое будущее в водородной энергетике. Как показали опыты – нагрев графана приводит в быстрому высвобождению атомов водорода, а как известно основной проблемой водородной энергетики, как раз являются эффективные способы хранения запаса водорода. И одним из наиболее перспективных способов является хранение водорода в виде графана.

Слайд 13

· Германен:

Германен – это двухмерная кристаллическую решётка из атомов германия. По своей структуре германен похож на уже известный нам графен.

Структура германена обсуждалась с середины 1990-х годов и её устойчивость была предсказана в теоретической работе 2009 года. Германен впервые был получен в 2014 году двумя научными группами: европейской и китайской, работавшими независимо. Процесс его получения схож с процессом получением графена: для осаждения слоя германия на инертную подложку-основу используется глубокий вакуум и высокая температура. Европейская группа в качестве подложки использовала золото, китайская - платину.

Рис. 1. Один из вариантов атомной структуры германена (вид сбоку и сверху, смоделированное изображение и изображение, полученное с помощью сканирующего туннельного микроскопа)

(желтым цветом выделены атомы золота, синим цветом – атомы германена)

Структура и свойства

Плёнки германена высокого качества имеют необычные двумерные структуры с новыми электронными свойствами.

Кристаллическая решётка германена как и в графене - шестиугольные " пчелиные соты" может быть представлена комбинацией двух взаимопроникающих эквивалентных кристаллических подрешёток с элементарной ячейкой в форме параллелограмма. В отличие от графена, двумерные слои германена не сохраняют плоскую форму, а склонны изгибаться.

!!!! С точки зрения зонной теории, важным преимуществом над графеном является существующая возможность создания запрещённой зоны путём приложения электрического поля перпендикулярно поверхности материала, что открывает путь к созданию полевого транзистора, работающего при комнатной температуре. Такой эффект можно объяснить тем, что кристаллическая решётка германена теряет симметрию своих подрешёток, которые под действием электрического поля становятся неэквивалентными. Существуют расчёты, свидетельствующие в пользу возможности наблюдения в германене спинового эффекта Холла. На основе вычислений при помощи теории функционала плотности показано, что германен должен сохранять высокую структурную стабильность при создании в нём механических напряжений.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒