Новости / Минералы / Разработан новый метод придания графену полупроводниковых свойств
26.12.2023
Разработан новый метод придания графену полупроводниковых свойств
Графен можно рассматривать как однослойную модификацию графита. То есть это двумерный материал с гексагональной кристаллической решеткой. В сравнении с графитом у графена более выражены такие физические свойства, как электро- и теплопроводность, эластичность и прочность. Это делает его примечательным с точки зрения наноэлектроники.
Однако применение данного материала в этой сфере исключено отсутствием полупроводниковых свойств. Это предполагает наличие запрещенной зоны, называемой «энергетической щелью», под которой понимают диапазон значений энергии, не занимаемый электронами данного вещества. Запрещенная зона разделяет минимальные и максимальные значения его электронов.
По словам сотрудника НИЯУ МИФИ, разработано несколько способов создания «энергетической щели» в графене и перевода его таким образом в категорию полупроводников. Среди них наиболее распространены химическая модификация, механическая деформация и добавление второго слоя структуры. Однако, по мнению ученых, все эти методы несовершенны. Так, химическая модификация необратимо загрязняет материал, а физическая деформация и создание гетероструктуры дают очень узкую запрещенную зону.
Исходя из этих недостатков, международная научная группа под руководством НИЯУ МИФИ совместила физическую деформацию и межслойное взаимодействие. Экспериментальным путем исследователи установили, что для графена в качестве второго слоя лучше всего подходит дителлурид молибдена. По словам участника группы, дальнейшая деформация позволяет получить «энергетическую щель» в 0,8 эВ, что обеспечивает показатели классических полупроводников и в 8 раз лучше в сравнении с физической деформацией чистого графена. К тому же материал получил уникальное для полупроводников свойство – возможность варьирования запрещенной зоны до необходимого значения. Наконец, после снятия воздействия напряжения он возвращается в исходное состояние.
Далее ученые планируют изучить пригодность полученного материала в качестве фотодетектора.
В Китае на основе полученного из красных пионов углерода выращен синтетический алмаз. Компания-разработчик развила технологию добычи и превращения углеродных элементов, создав устройство, способное извлекать углерод из различных биогенных объектов. »»»
Объект, обнаруженный в начале сезона добычи, представляет собой самородок массой около 1,5 кг темно-медового цвета с монолитной структурой, матовой текстурой и без включений. »»»
Новое исследование показало, что алмаз сохраняет кристаллическую структуру даже в экстремальных условиях, многократно превышающих значения давления и температуры в земном ядре. Однако в очень узком диапазоне данных факторов возможен переход углерода в посталмазную форму – BC8. Предполагается, что такие условия могут существовать на насыщенных углеродом экзопланетах. »»»
На примере микроклина выяснено, что его плоскости спайности моментально гидроксилируются при разломе ввиду соединения молекул воды из внутренних полостей с общими вершинами кремнекислородных тетраэдров. К тому же минерал интенсивно адсорбирует влагу из воздуха. »»»
Оказалось, что взаимодействие соединений церия с бернесситом приводит к изменению их состава ввиду изменения степени окисления радионуклида. При сорбции анатазом и гетитом не наблюдается такого поведения. »»»