1748191694
2025-05-25 13:52:00
ほぼ10年前、科学者のチームは、ホウ素原子が銅にしっかりと固執しすぎてボロフェンを形成することを予測しました。
材料科学者のボリス・ヤコブソンが率いるライス大学の研究者によって予測された新しい研究は、予測が続くが予想外の方法であることを示しています。
「ボロフェンは依然として存在の瀬戸際にある材料であり、それは材料、物理学、電子機器の知識の封筒を推進することによってそれについての新しい事実を重要にします」と、ライスのカール・F・ハッセルマンの材料科学とナノエンジニアリングと化学の教授であるヤコブソンは述べました。
銅では、ホウ素はあまりにも強く結合します
「私たちの最初の理論分析は、銅では、ホウ素はあまりにも強く結合し、ボロフェンが形成されたとしても、それは絶望的に基質に結合されると警告しました。
研究者たちは、原子が異なる合金を形成せずに基質にびまんでびまんでいる銅のグラフェンなどのシステムとは異なり、この場合のホウ素原子は、明確な原子構造を持つ新しい化合物を定義された2D銅銅銅銅を形成したことを明らかにしました。研究者によると、この発見は、比較的未開発のクラスの2D材料のさらなる調査の段階を設定しています。
2Dホウ素ナノ材料は大きな関心を集めています
で公開 科学の進歩この研究では、AG(111)でのボロフェンの最初の実現以来、2次元(2D)ホウ素ナノ材料が、その多型の多様性と固体量子現象をホストする可能性のために、かなりの関心を集めていることが明らかになりました。
「ここでは、原子分解能走査トンネル顕微鏡(STM)および野外排出共鳴(FER)分光法を使用して、CUで増殖した原子薄いホウ素相の構造と特性を解明します(111)。具体的には、FER分光法は、銀行の違いを示唆する電荷と電子状態の違いを示唆する電荷移動と電子状態を明らかにします。銅のホウ素は、2D銅銅の特徴である強力な共有結合をもたらします」と、 勉強。
以前、研究では銀や金のような金属のボロフェンを合成しましたが、銅は開いた⎯であり、争われているケースでした。また、ホウ素が銅に多型ボロフェンを形成する可能性があることを強調した研究もありましたが、他の研究では、それがホウ素に分離されたり、バルク結晶に核化さえする可能性があることを示唆しました。
研究者は、これらの可能性を解決することで、高解像度のイメージング、分光法、理論モデリングを組み合わせた独自の詳細な調査が必要であることを明らかにしました。
実験家は、分光法の署名を見ました
Yakobsonは、実験家が最初に見たものは、原子分解能画像と分光署名の豊富なパターンであり、それが多くの努力の解釈を必要とすることを強調しました。
これらの努力により、定期的なジグザグ上部構造と明確な電子署名が明らかになりました。実験データと理論的シミュレーションの間の強力な一致は、銅基板と成長チャンバーの近距離環境との間の界面で形成される材料の性質に関する議論を解決するのに役立ちました。 プレスリリース。
ノースウェスタン大学の材料科学と工学のウォルター・P・マーフィー教授であり、研究の共同著者であるマーク・ハーサムは、次のように述べています。
「電気化学エネルギー貯蔵から量子情報技術に至るまで、アプリケーションで幅広く使用されるこの2D材料の新しいファミリーを探索することを楽しみにしています。」
#新しい2D材料は電気化学エネルギー貯蔵に使用できます