Ssylka

Как сжатие в нанотрубках трансформирует материалы?

Международный исследовательский проект, реализованный университетами Уорвик и Лилль и опубликованный в Journal of the American Chemical Society, продемонстрировал возможность преобразования крупного кластерного соединения Cs2Mo6Br14 посредством экстремального ограничения внутри нанотрубок.
Как сжатие в нанотрубках трансформирует материалы?
Изображение носит иллюстративный характер

Для эксперимента использовались углеродные нанотрубки с диаметрами всего 10 ангстрем, чей внутренний объем значительно меньше размеров исходного соединения, что вынудило его молекулярные структуры приспосабливаться к сдавленным условиям.

Под воздействием такого наноконфайнмента происходит процесс элиминации, в ходе которого исходное соединение распадается с выделением части химических компонентов и формированием нового полимеризированного комплекса, обозначаемого как [Mo2Br6]x.

Образовавшийся материал представляет собой строго одномерную цепь, где отдельные звенья взаимодействуют исключительно с ближайшими соседями, наподобие ряда бар-магнитов, создающих эффект «конга-линии» в молекулярном масштабе. Такая архитектура соответствует модели изинга, что особенно интересно для исследований в области статистической физики.

«Это исследование уникально и важно в двух аспектах. Во-первых, оно демонстрирует, как ограничение неорганического кластерного материала в узких нанотрубках приводит к выведению отдельных химических компонентов с образованием полимерного соединения», — объяснил доктор Джереми Слоан из университета Уорвик. «Во-вторых, получившаяся одномерная изингоподобная структура представляет значительный интерес для формирования ферромагнитных массивов с потенциалом для хранения информации на атомном уровне», — добавил он.

Обнаруженные магнитные и физические свойства нового материала открывают перспективу использования данного подхода в квантовых вычислениях, молекулярной электронике и разработке устройств для хранения данных, где взаимодействие между соседними звеньями обеспечивает стабильность магнитного состояния.

Методика наноконфайнмента демонстрирует, как принудительное ограничение материалов в микроскопически малых объемах способно кардинально изменить их структурную химию, выводя на свет объекты с ранее недостижимыми характеристиками и функциональностью.

Такая стратегия наноcтруктуризации задает новые направления исследований, позволяя создавать перспективные одномерные материалы с уникальными магнитными свойствами и широким спектром технологических применений.


Новое на сайте