Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Линейный дефект в графене
Дефекты на границе наноалмаза и люминесценция раствора алмазных наночастиц с дефектами "азот-вакансия"

Достоинства недостатков

Ключевые слова:  графен, дефекты, наноматериалы, периодика, структура

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

22 мая 2010

Существует множество примеров наноматериалов с практически идеальной структурой, такие как графен, углеродные нанотрубки и монокристаллические нановолокна. Их совершенство - результат множества исследований, так же как и естественная тенденция наномасшатбных систем сопротивляться дефектам, - используется во множестве областей, таких как изготовление сенсоров и транзисторов. Однако теперь многие ученые поглощены тем, чтобы создать дефекты в совершенной структуре таких материалов - и не для того, чтобы испортить, а чтобы сделать их еще лучше.

И ничего удивительного. Хотя история использования многих материалов начинается с большого шага в сторону их очистки, вскоре после этого начинаются и шаги по введению примесей. Например, использование кремния в электронике изначально не казалось перспективным, поскольку доступен был только кремний металлургической чистоты, и только спустя несколько лет упорной работы был получен кремний электронной чистоты, что привело к триумфу кремния над его полупроводниковым конкурентом, германием.

Но как только такие примеси, как кислород и углерод, были удалены из кремния, человечество начало вводить другие примеси: фосфор для придания электронной проводимости, бор для дырочной и т.д. и т.п. И пока развивались транзисторы, число таких примесей достигло сотни в одном транзисторе, а важную роль играл уже не только характер примеси, но и ее положение. Введение примесей в устройство превратилось в "инженерную" работу.

Теперь эта область достигла и наноматериалов. Недавно введением примесей был "испорчен" графен. Свойства графена уникальны из-за практически идеальной структуры. по которой электроны могут перемещаться настолько легко, что их эффективная масса практически равна нулю. Это приводит к высокой мобильности электронов и проводимости, а также к новым квантовым эффектам, что чрезвычайно привлекательно для многих областей. Однако тщательное нарушение совершенства его структуры может быть привлекательным, например, для получения электронных ловушек.

Одним из таких экспериментов было введение в графен линейных дефектов. Они образовывались спонтанно на границах между доменами графена, которые зависят от того, как графен упорядочивается на никелевой подложке, а плотность уровней напоминает таковую в металлических граничных состояниях графеновых хлопьев. Это позволяет рассчитывать на возможность использовать его в качестве металлического волокна. Кроме того, другими учеными было показано, что углерод с внедренными дефектами может обладать магнитными свойствами, что открывает ему применение в спинтронике.

Джеймс Рабо фокусирует свое внимание не на графене, а на алмазе - другой модификации углерода, - а именно на дефектах азот-вакансия, которые образуются при добавлении атома азота рядом с вакансией в решетке алмаза. Еще в 1970-х годах были обнаружены фотолюминесцентные свойства таких центров, однако эмиссия света при комнатной температуре в объемной алмазе была обнаружена только в 1997 году. Рабо с коллегами пошел еще дальше - он наблюдал люминесценцию отдельных центров, находящихся в отдельно расположенных 5-нанометровых наноалмазах, что доказывает, что подобные дефекты можно создать в чрезвычайно маленьких наночастицах.

Но не только углеродные материалы волнуют умы ученых. физики, участвующие в разработке квантовых компьютеров, занялись поиском дефектов, аналогичных дефектам "азот-вакансия" в алмазе. Другая группа ученых показала, что дефекты и недостатки упаковки в нановолокнах InAs, которые обычно образуются случайно, можно контролировать и создать таким образом сверхрешетку. Также можно и распределять по волокну квантовые точки.

Так что постепенно от химии очистки мы переходим к химии контролированного загрязнения.


В статье использованы материалы: Nature Nanotechnology


Средний балл: 10.0 (голосов 5)

 


Комментарии
Блин, что такое "чрезвычайно маленькие наночастицы" и "кремний электронной частоты", "практически идеальная структура", сопротивление дефектам и пр.??? Опять перлы???
Коваленко Артём, 23 мая 2010 13:47 
Перлы - это единственные достоинства недостатков статьи.
Коваленко Артём, 23 мая 2010 13:48 
Обращу ваше внимание, что в той самой кукурузе НЕТ дислокации.
потому что в интернете печатают только идеальные кукурузы.
это самая дефектная нашлась...
Ну, какие это перлы...
- "чрезвычайно маленькие наночастицы"="extremely small nаnoparticles" (in original)- нужно спросить у редактора Nature Nanotechnology ;
- "кремний электронной чистоты", по-видимому, можно было бы перевести - кремний электронной градации, в оригинале "electronic grade purity";(но "электронной чистоты" довольно часто встречается, а вот "кремний солнечного качества" вызывает еще большее удивление)
- "практически идеальная структура" - в оригинале "near-perfect structure" - "почти идеальная структура", наверное, звучало бы лучше.
Коваленко Артём, 24 мая 2010 15:52 
Если авторы позволяют себе вольности, это еще не повод их переводить и печатать тут.
интересные разновидности кукурузы, можно увеличить изображение
Если бы рядовые авторы - речь идет о редакционной статье
Коваленко Артём, 24 мая 2010 17:07 
Наталия, есть несколько разных уровней перевода статей и книг. Первый - буквальный (то есть вариант, выдаваемый автопереводчиком, но с небольшой правкой). Второй - приблизительно верный (обычно делается "ответственными неспециалистами", а поэтому вроде бы правильный, но с явными недопониманиями из-за нехватки соответствующего образования). Третий - граммотный перевод, с правильными терминами, но изредка встречающимися сомнительными утверждениями, потому что переводчик не всегда может догадаться, что подразумевали авторы. И, наконец, четвертый - профессиональный (обычно выполняется "конкурирующим институтом"). Этот перевод содержит замечания переводчиков с указанием всех неточностей оригинальной работы и уточняющими комментариями. Иногда его читать интереснее, чем исходную книгу.
Если вы не совсем понимаете, что подразумевают авторы, нужно либо спросить у специалистов (причем желательно, соотечественников авторов книги), либо опустить этот момент.
Данный портал читают абитуриенты и неспециалисты. Давайте не будем их запутывать и обманывать.
Артем, а какой бы вы предложили вариант перевода "extremely small nаnoparticles" (помимо варианта "наночастицы").
Что касается абитуриентов, то для них обсуждение статьи - еще одно напоминание - нужно учить иностранные языки (в данном случае английский).
Трусов Л. А., 24 мая 2010 18:43 
ультрананочастичечки
или ультрананочастушечки,
Возвращаясь к графену, в Nature Chemistry опубликована интересная статья Direct transformation of graphene to fullerene ( http://www.n...em.644.html), написанная, по-видимому соотечественниками (Andrey Chuvilin, Ute Kaiser, Elena Bichoutskaia, Nicholas A. Besley & Andrei N. Khlobystov), в свободном доступе (пока). Вот что могут сделать дефекты.

есть несколько разных уровней перевода статей и книг.
Нас учили, что есть дословный перевод, литературный, и... пересказ (близко к тексту). А труднее всего переводить поэтические произведения. Иногда переводчик искажает смысл стихотворения, и стихотворный размер не тот, и ритм совершенно другой...
Природа - это сама Поэзия...
Поэзия - это сама жизнь...
Коваленко Артём, 25 мая 2010 12:26 
Я бы указал конкретно диапазон размеров наночастиц (менее 5 нм, например). Если под этим подразумевается, например, что частицы проявляют квантово-размерные свойства.
Пастух Евфграфович, 25 мая 2010 12:50 
МИЭМ: расширение наглядности
кристаллической решетки и ее искажений
"Формула изобретения: Применение очищенных
початков кукурузы
в качестве моделей для демонстрации
кристаллической решетки и ее искажений (дислокаций)"
- это чьё же изобретение Валентина Владимировна на Вашей титульной картиночке?
Интересно..., ну, велосипед до сих изобретают (т.е. хорошие идеи приходят в светлые головы).
Удивляет, что не догадались еще оформить такую заявку: "Формула изобретения: Применение картофеля (или хлебобулочных изделий)
в качестве моделей для наглядной демонстрации
сечений деталей сложной формы"
Да, Артем, это было бы корректно, + добавить ссылку на стр. 314, т.5, № 5, Nature Nanotechnology. (Nanoparticles: Switching blinking on and off. Joerg Wrachtrup;
doi:10.1038/nnano.2010.85)
Пастух Евфграфович, 28 мая 2010 16:32 
Палии Наталия Алексеевна - Чапаев догадался про картошку, осталось написать о наноармии и о наиглавнейшем атоме на примере картошки в кадре "где должен быть командир?"

PS
(У меня соседка из одной картошки - ведро!!! выращивает!)
Применение картофеля (или хлебобулочных изделий)в качестве моделей для наглядной демонстрации сечений деталей сложной формы" - это не шутка, а студенческая быль; пластилина под рукой не оказалось, и чтобы сделать курсовую по техническому черчению однокурсникам пришлось извести не одну картофелину (потом перешли на хлебные мякиши, благо этот материал допускал многократное использование).

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

C Новым Годом!
C Новым Годом!

VIII Международная Конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов»
VIII Международная Конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (http://dfmn.imetran.ru/) пройдет в Москве (ИМЕТ РАН) с 19 по 22 ноября 2019 г. В рамках Конференции пройдет Молодежная школа-конференция.

Более 770 площадок пожелали присоединиться к Всероссийскому химическому диктанту с международным участием 18 мая
Более 770 площадок подали заявки на участие во II Всероссийском химическом диктанте, который в этом году пройдет с международным участием 18 мая в 13:00. Мероприятие организовано Московским государственным университетом имени М.В. Ломоносова, Химическим факультетом МГУ и корпорацией «Российский учебник» при поддержке Ассоциации учителей и преподавателей химии.

Найдены превращающие свет в электричество камни
Ученые обнаружили возникновение электрического тока в неорганических системах, что напоминает первые этапы усваивания энергии Солнца бактериями и растениями в процессе фотосинтеза. Открытое явление протекает в различных минералах и почвах. В отличие от обычного фотосинтеза, в данном случае участвуют только неорганические соединения, которые не имеют отношения к деятельности живых форм.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2019 году
Семенова Анна Александровна
21-24 мая 2019 года в лабораторном корпусе Б пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками ФНМ МГУ.

«Наука открывает огромные просторы для творчества»
Яна Хлюстова, Екатерина Мищенко
Об олимпиадах школьников и начале научного пути в интервью Indicator.Ru рассказала Екатерина Жигилева, студентка второго курса химического факультета МГУ им. Ломоносова.

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.