ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Размещение материала

Для размещения материала в данном разделе заполните пожалуйста эту форму.

Кадры

Фотогалерея

НИОКР

Топологические дефекты графеновых слоев / 12.11.2010

© Е. А. Беленков, Ю. А. Зинатулина

Источник: Научная библиотека ЧелГУ

Представлен обзор результатов моделирования структуры графеновых слоев, содержащих топологические дефекты. Установлено, что топологические дефекты слоя могут быть точечными или линейными. Точечные дефекты деформируют только локальную область слоя и могут быть добавлены в уже сформировавшиеся графеновые слои. Линейные топологические дефекты формируются только в процессе роста слоя.

Дефекты кристаллической структуры можно разделить на две группы. К первой относятся дефекты, связанные с наличием оборванных межатомных связей и характеризующиеся нарушенным относительным расположением атомов уже в первой координационной сфере. Дефекты этой группы могут быть точечные (вакансии, встроенные атомы), линейные (дислокации) или поверхностные (межкристаллические границы, поверхность кристаллов). Наличие дефектов такого типа оказывает сильное воздействие на свойства кристаллов.

Дефекты второй группы связаны с нарушением только дальнего порядка расположения атомов в кристаллических структурах — это дефекты упаковки слоев и топологические дефекты в слоевых структурах. Дефекты упаковки, связанные с изменением порядка расположения слоев, являются причиной политипизма, но слабо влияют на свойства кристаллов. Топологические дефекты слоев, напротив, могут существенным образом менять свойства и являются причиной формирования структур, коренным образом отличающихся от исходных бездефектных структур. Интерес к исследованию топологических дефектов обусловлен открытием в последние десятилетия каркасных углеродных наноструктур — фуллеренов и нанотрубок [1–6]. Основой каркасных углеродных нанострукур являются графеновые слои. Графеновые слои состоят из атомов углерода, каждый из которых находится в состоянии sp2-гибридизации, связан прочными ковалентными связями с тремя соседними атомами, в результате атомы располагаются в вершинах правильных шестиугольников. Формирование каркасных углеродных наноструктур из фрагментов графеновых слоев является следствием добавления в эти слои топологических дефектов, т. е. перестройки слоя, так что кроме гексагонов в его структуре появляются четырех-, пяти-, семи- или восьмиугольники. Наличие в графеновых слоях топологических дефектов доказано экспериментально [7; 8]. Такие дефекты могут появиться на стадии роста или очистки наноматериала, в результате ионной бомбардировки и т. д. Замкнутые каркасные углеродные наноструктуры образуются, если количество топологических дефектов соответствует числу, определяемому теоремой Эйлера для полиэдров. Следствием этой теоремы является вывод, что любой фуллерен или углеродная нанотрубка должны содержать 12 пятиугольников [4].

Читать полностью

 

TOP100 самых популярных
научных разработок
за месяц
Место Наименование Показов
1

Магнитные наночастицы: проблемы и достижения химического синтеза

Основную часть обзора составляют три раздела собирательно названные по сути методов получения магнитных наночастиц - 1. Гидролиз, соосаждение, 2. Мицеллы и 3. Термолиз. Разделы окаймляются общим введе

330
2

Монокристаллический кремний. Технология производства

Данная технология относится к области получения монокристаллов полупроводниковых материалов и может быть использована при получении монокристаллов кремния методом Чохральского. Данная технология относ

239
3

Технология нанесения наноструктурных покрытий методом магнетронного напыления

Возрастающий интерес к наноструктурным пленкам связан с их высокой твердостью, коррозионной стойкостью, износостойкостью, термостойкостью и улучшенными антифрикционными свойствами. Срок службы обрабат

161
4

Способы получить электричество из ничего

    Никогда не знаешь, когда может понадобиться электричество, будь это электричество для самодельных лампочек с обугленными волокнами бамбука вместо нити накаливания, чтобы

67
5

Главная загадка квантовой механики (видео)

В видео раскрывается главная загадка квантовой механики доступным языком. Для введения в курс, кратко о том, что такое квантовая механика. Квантовая механика — раздел теоретической физики, о

63

Анонсы событий