Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Ленты из атомов кремния (показаны белым цветом) на подложке из атомов серебра. Расчёты показали, что они формируют ячеистую структуру
Существование силицена было предсказано в 2007 году, а ленты из этого материала впервые были получены летом 2010-го

Физики создали кремниевый аналог графена

Ключевые слова:  кремниевый аналог графена

Опубликовал(а):  Купчиков Дмитрий Александрович

01 мая 2011

Из кремния тоже можно получать двумерные листы толщиной всего лишь в один атом. При этом атомы располагаются в решётке в виде шестиугольных сот. Материал, во многом похожий на графен, создали японские исследователи.

Напомним, что кремний в периодической таблице Менделеева стоит под углеродом, а значит, делит с ним массу свойств. После того как в 2004 году учёные впервые получили листы графена, некоторые исследователи предположили, что похожие структуры можно создавать и из кремния.

В естественных условиях никто такую сотовую конфигурацию атомов не наблюдал (кремний не формирует соответствующие атомные связи). Однако название «силицен», по образу и подобию графена, материалу, существующему тогда лишь в теории, всё же дали.

На днях Антуан Флёранс (Antoine Fleurence) и его коллеги из Национального института науки и техники Японии (JAIST) на встрече Американского физического общества доложили, что им удалось вырастить эпитаксиальные плёнки из атомов кремния на подложке из диборида циркония (керамический материал).

Рентгеновское исследование полученных структур показало, что атомы образуют такую же ячеистую структуру из шестиугольников, как и графен (на рисунке под заголовком).

Графен имеет отличные свойства: электроны в нём обладают высокой подвижностью. «Но современная электроника десятилетиями затачивалась под кремний», — комментирует Антуан.

Ранее наноленты из атомов кремния получили физики университета Прованса (Université de Provence). Но то были образования шириной 1,6 нанометра и длиной несколько сотен нм, и к тому же учёные вырастили их на подложке из серебра, то есть на проводящем материале, что затрудняло исследование электронных свойств силицена.

Теперь же изучить их будет проще. Правда, соревноваться силицену с графеном будет непросто – во-первых, у второго фора в 7 лет исследований, а во-вторых, получить листы из углеродных атомов легче.


Источник: Мембрана



Комментарии
Да ух ты!
А суровые учебники неорганической (да и общей) химии учат нас, что пи-связи кремния совсем менее эффективны/стабильны по сравнению с углеродом.
Наглядным примером является отсутствие двойных связей кремний-кислород в силикатах (Природе).

И какой смысл и толк от всех этих шестиугольных сот нестабильных и без должного сопряжения (и проводимостей/зон).

Но в погоне за сенсациями (и отблеском лучиков популярности графена...) какую только ерунду не разпонапридумают (и опубликуют(!!))...
Юный максималист, 01 мая 2011 17:25 
фундаментальный интерес
Вот-вот давно это подозревал, что кремний скоро даже несмотря на некоторые отличия, но не большие будет некоторым строительным материалом. Но в любом случае углерод останется на лидирующей позиции. Кремний - словно как скелет в молекуле замещает собой углерод.
Друзья,несомненно графен стал одним из самых популярных материалов в физических исследованиях. И это неудивительно,т.к он обладает уникальными механическими, теплопроводящими, электрическими и даже оптическими свойствами.Одним словом против графена я ничего не имею,его я вовсе только поддерживаю.Правда, есть одно существенное но. Когда говорят о практическом применении графена, прежде всего подразумевают его предположительное использование в микроэлектронике (лучше даже сказать в «наноэлектронике») — создание графенового «микропроцессора». Эндрю Гейм и Константин Новосёлов называли даже сроки реализации такого устройства — приблизительно 20 лет. Однако современная микроэлектроника по-прежнему строится на кремниевой основе, а значит, перейти на углеродные технологии не так уж и просто. Поэтому неудивительно, что ученые заинтересованы эдаким аналогом графена — силиценом, представляющим собой атомарный слой кремния.
Возможно графен найдёт широкое прменение,но не в ближайшем будущем.На мой взгляд,чтобы дело пошло,недостаточно только физического открытия.Например: транзистор на арсениде галлия более эффективный,более быстродействующий чем транзистор на кремнии.Но тут есть один аспект,меняющий всю картину:вложенны огромные деньги в технологию кремниевой микроэлектроники,выпущенно множество технологических устройств,машин на основе этого материала.Поэтому для того,чтобы сменить кремний даже на материал имеющий значительные преимущества они должны быть гигантскими(колосальными),т.к если менять,то менять нужно очень многое.Поэтому рождение новой даже перспективной технологии:квантовых точек,графенов и т.д-это процесс и очень долгий.
Поэтому ближайшее будущее по прежнему будет связано с кремниевой микроэлектроники для чипов,микропроцессоров с изменениями подходов к ним,в вопросах межсоединений.
Юный максималист, 01 мая 2011 22:27 
Дмитрий и "Дина",
Владимир Владимирович справедливо заметил,
что свойства атомов кремния отнюдь не так
похожи на свойства атомов углерода, как
например, схожи кремний и германий. У этих
атомов принципиально различная химия и просто
"заменить углерод" в графене не удастся. В
данной статье получен эпитаксиальный слой
кремния на подложке, то есть созданы все
условия, чтобы "навязать" кремнию
гексагональную сетку. Несмотря на то, что с
фундаментальной точки зрения это может быть
интересно, приложений у этого скорее всего не
будет.
Насчет технологичности кремния - кремниевая
технология - это выращивание и обработка
монокристаллов, из которых потом делают чипы,
и к данным эпитаксиальным пленкам она
отношения не имеет.
А MBE и CVD-технологии сейчас уже "заточены"
под нанесение практически любых пленок.
"Однако современная микроэлектроника по-прежнему
строится на кремниевой основе, а значит, перейти
на углеродные технологии не так уж и просто. "

- Технически - нет вопросов.

"Поэтому рождение новой даже перспективной
технологии:квантовых точек,графенов и т.д-это
процесс и очень долгий."

- Применение той или иной технологии, а также
развитие технологий, определяется не
"техническим прогрессом, а "мнением" людей,
принимающих решение.

"Например: транзистор на арсениде галлия более
эффективный,более быстродействующий чем
транзистор на кремнии."

- Технологии на арсениде галлия более 40 лет,
чуть моложе кремния. Но применение технологии
определяется технической и экономической
"целесообразностью".

AAAA, 04 мая 2011 13:30 
Комментарии Владимира Владимировича и Юного Максималиста о свойствах атомов кремния и углерода для меня были интереснее самой статьи.
Вспомнил старенькую статью о принципиальных различиях в реконструкции поверхности (001) кремния, германия (асиметричные димеры) и алмаза(симетричные димеры). И интерпретацию этих различий на орбитальном уровне http://prl.a.../i7/p1155_1
Юный максималист, 04 мая 2011 14:24 
"Доверяй, но проверяй" (с)
Юный максималист, 04 мая 2011 16:04 
Кстати говоря, графито-подобная фаза кремния,
по мнению авторитетных теоретиков
( http://prb.a...i12/p6996_1)
могла бы наблюдаться при давлениях ниже -70
кбар (читайте "минус 70")

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

 

Фуллереновые нанобублики
Фуллереновые нанобублики

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.