Китайские ученые из Института химии Китайской академии наук разработали новый углеродный материал — двумерный монослойный фуллерен. В будущем этот материал можно будет использовать в электронике. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Как известно, для углерода характерна аллотропия — существование нескольких простых веществ одного и того же элемента. Синтетические аллотропы углерода часто проявляют уникальные свойства и имеют ряд значимых применений. Химики посвятили уже несколько десятилетий синтезу новых углеродных материалов.
Теперь китайские ученые впервые синтезировали двумерный полимер — монослойный фуллерен. В качестве исходного реагента были использованы кристаллы фуллерена (C60), в которые были встроены ионы магния. Затем ученые провели реакцию эксфолиации — расслоения кристалла на наноэлементы. Для этого ученые осуществили обмен катионов, чтобы разрушить связи между слоями кристаллов. В результате кристаллы были разбиты на монослойные нанопленки.
Структуру полученного монослойного фуллерена химики изучили с помощью рентгеновской дифракции и просвечивающей растровой электронной микроскопии. В этом монослое отдельные фуллереновые решетки, находящиеся в одной плоскости, связаны между собой ковалентно. Благодаря этому они обладают уникальной регулярной топологией, не характерной для других двумерных материалов.
Ученые отметили, что новый материал проявляет анизотропные свойства, то есть его свойства неодинаковы в разных направлениях. Также у материала есть бандгап, составляющий 1,6 эВ. Это означает, что в будущем монослойный фуллерен может быть использован в качестве полупроводника в электронных девайсах.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
