Графин представляет собой кристаллическую форму углерода, отличную от алмаза и графита. В алмазе каждый атом углерода связан с четырьмя ближайшими соседями, а в графите – с тремя, в то время как структура графина сочетает двух- и трехкоординированные атомы, где двухкоординированные атомы принято называть ацетиленовыми.
Компьютерное моделирование предсказывает, что графин обладает семiconductорными свойствами с оптимальным запрещённым промежутком, что делает его перспективным для применения в электронных устройствах. Кроме того, прогнозируется сверхвысокая подвижность носителей заряда, значительно превосходящая показатели кремния, а механическая прочность приближается к характеристикам графена. Уникальные оптические свойства открывают дополнительные возможности для применения в энергетике, хранении энергии, сепарации газов и каталитических процессах.
Изначально теоретически предсказанный более тридцати лет назад, графин оставался недостижимым в реальном синтезе вплоть до 2022 года, когда группа Родионова из Case WeStеrn Reserve University впервые представила практический способ получения этого материала, результаты которого были опубликованы в Journal of the American Chemical Society.
Новое исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, описывает трансформацию графина в совершенно другую форму углерода. В ходе этой трансформации полностью исключаются двухкоординированные ацетиленовые атомы, но при этом сохраняется характерная слоистая структура, а изменённый запрещённый промежуток открывает новые возможности для регулирования электронных свойств материала.
Полученные результаты могут стать базой для разработки технологий изготовления электронных схем, полностью основанных на углероде. Такие чипы обещают обеспечить производительность, ранее недостижимую с применением кремниевых технологий, благодаря повышенной подвижности зарядов и стабильности материала.
В исследовании приняли участие ученые из нескольких ведущих институтов: группа Родионова (Case WeStеrn Reserve University), Университет Техаса в Далласе, Технологический институт Джорджии, Университет Дикина (Австралия) и Университет Кампинас (Бразилия). Эта международная кооперация подчёркивает глобальное значение прорывных открытий в области углеродных материалов.
Выявленные свойства графина, а именно его оптимальный электронный спектр, выдающаяся скорость перенос зарядов и механическая надёжность, открывают возможности для целого ряда применений. Новая форма материала может кардинально изменить подход к созданию современных электронных устройств, энергетических систем и сенсоров, стимулируя развитие перспективных технологий на основе чистого углерода.
Изображение носит иллюстративный характер
Компьютерное моделирование предсказывает, что графин обладает семiconductорными свойствами с оптимальным запрещённым промежутком, что делает его перспективным для применения в электронных устройствах. Кроме того, прогнозируется сверхвысокая подвижность носителей заряда, значительно превосходящая показатели кремния, а механическая прочность приближается к характеристикам графена. Уникальные оптические свойства открывают дополнительные возможности для применения в энергетике, хранении энергии, сепарации газов и каталитических процессах.
Изначально теоретически предсказанный более тридцати лет назад, графин оставался недостижимым в реальном синтезе вплоть до 2022 года, когда группа Родионова из Case WeStеrn Reserve University впервые представила практический способ получения этого материала, результаты которого были опубликованы в Journal of the American Chemical Society.
Новое исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, описывает трансформацию графина в совершенно другую форму углерода. В ходе этой трансформации полностью исключаются двухкоординированные ацетиленовые атомы, но при этом сохраняется характерная слоистая структура, а изменённый запрещённый промежуток открывает новые возможности для регулирования электронных свойств материала.
Полученные результаты могут стать базой для разработки технологий изготовления электронных схем, полностью основанных на углероде. Такие чипы обещают обеспечить производительность, ранее недостижимую с применением кремниевых технологий, благодаря повышенной подвижности зарядов и стабильности материала.
В исследовании приняли участие ученые из нескольких ведущих институтов: группа Родионова (Case WeStеrn Reserve University), Университет Техаса в Далласе, Технологический институт Джорджии, Университет Дикина (Австралия) и Университет Кампинас (Бразилия). Эта международная кооперация подчёркивает глобальное значение прорывных открытий в области углеродных материалов.
Выявленные свойства графина, а именно его оптимальный электронный спектр, выдающаяся скорость перенос зарядов и механическая надёжность, открывают возможности для целого ряда применений. Новая форма материала может кардинально изменить подход к созданию современных электронных устройств, энергетических систем и сенсоров, стимулируя развитие перспективных технологий на основе чистого углерода.
