Новый материал как графен.

С момента открытии графена, этого чрезвычайно прочного материала, обладающего превосходной электропроводностью, многие эксперты пророчат ему большое будущее в области физики и изготовления различных электронных устройств. Но результаты компьютерного моделирования, проведенного международной группой ученых, показывают, что материал, называемый графин (graphyne), должен обладать уж совсем экзотическими электрическими свойствами, которые делают этот материал более интересным в области электроники, чем графен.

Подобно графену, графин так же состоит из атомов углерода, соединенных в кристаллическую решетку толщиной в один атом. Различие между этими материалами заключается в том, что кристаллическая решетка графина содержит помимо двойных межатомных связей еще и тройные связи. Поэтому кристаллическая решетка графина имеет более сложную форму, чем простая гексагональная форма решетки графена, более экзотические химические, физические и электрические свойства.

Компьютерные модели графина (6,6,12-graphyne), составленные группой ученых-химиков из университета Эрлангена-Нюрнберга (University of Erlangen-Nuremberg) в Германии, возглавляемой Андреасом Герлингом (Andreas Gorling), показывают, что за счет существования тройных связей электроны могут передвигаться по кристаллической решетке графина, быстрее, чем в графене, и встречать на своем пути меньше сопротивления. Это означает, что графин будет обладать еще большей электропроводимостью. Помимо этого, специфическая кристаллическая решетка графина-6,6,12, за счет присутствия в ней элементов, называемых конусами Дирака, графин способен проводить электрический ток только в одном направлении. Именно это свойство позволит исследователям на основе графина создавать высокоэффективные полупроводниковые элементы, такие как диоды и транзисторы, при этом обладающие превосходными высокочастотными характеристиками.

Остается только одна небольшая проблема. Для дальнейших практических исследований в направлении изучения графина и его свойств необходимо получить некоторое количество этого экзотического материала. Несмотря на то, что первые работы в этом направлении велись с 1980-х годов, ученым удавалось получать лишь небольшие количества этого материала, который, к тому же, не являлся требуемой формой графина-6,6,12. «Раньше, когда подобные исследования не имели под собой даже теоретического фундамента, никто из ученых не был сильно в них заинтересован. Теперь же, когда свойства графина могут открыть большие перспективы, я думаю, найдется немало групп ученых-физиков и ученых-химиков, которые в конце концов разработают метод производства этого материала» — рассказывает Майкл Хейли (Michael Haley), ученый из университета Орегона в Юджине.

Профессор Андрей Гейм, лауреат Нобелевской премии 2010 года за открытие графена, заявил: «Графин — весьма интересный, необычный и многообещающий материал. Вероятно, в будущем он сможет сыграть более важную роль, чем графен, в развитии электроники, некоторых областей науки и техники».

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *