Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Физики из России изучили уникальный "плоский" материал на базе меди

© Kvashnin et al. / Journal of Physical Chemistry C 2019 Плоский оксид меди, созданный физиками из России и Японии
 Плоский оксид меди, созданный физиками из России и Японии
МОСКВА, 31 июл – РИА Новости. Российские и японские физики выяснили, как можно превратить окись меди в абсолютно плоский материал, похожий по своим свойствам на графен, "нобелевский углерод". Листы из этого вещества могут стать основой памяти будущего и квантовых компьютеров, пишут ученые в Journal of Physical Chemistry C.

"Плоские слои оксида меди похожи по своей структуре на решетку, состоящую не из шестиугольников, как графен, а прямоугольников, и обладают уникальными свойствами . Такой материал может быть очень перспективным и интересным для разработчиков спинтронных устройств", — пишут ученые.

Химики, физики и другие представители естественных наук достаточно долго считали, что в природе могут существовать только полностью "трехмерные" материалы, имеющие высоту, ширину и длину. Эти представления начали меняться только в начале 50 годов прошлого века, когда физики-теоретики доказали, что "плоские" атомные структуры могут существовать в принципе.
После долгих безупешных попыток создать подобный материал, эту задачу удалось решить в 2004 году паре российско-британских физиков – Андрею Гейму и Константину Новоселову. Они открыли очень простой, но при этом очень остроумный и эффективный способ производства графена, "плоской" формы углерода, играя с кусочками графита при изучении их электрических свойств.
Квазидвухмерное золото
Российские ученые превратили золото в "двумерный" материал
За последующие 15 лет физики и химики открыли несколько десятков подобных материалов, часть из которых оказалась еще более интересными, чем графен. Некоторые из них состоят не только из атомов одного химического элемента, но и двух или даже трех различных компонентов, такие как "плоские" магниты на базе соединения хрома и йода, а также редкоземельных металлов и кремния.
Недавно российские исследователи смогли создать и плоские структуры из чистого золота и других металлов, чье существование раньше считалось невозможным по целому ряду причин. Ученые обошли эти ограничения, осаждая пары металлов на поверхности графена и прочих "плоских" материалов.
Эти опыты, как отмечают авторы статьи, натолкнули физиков на мысль, что еще более "невозможные" плоские материалы можно получить, используя не одиночные листы графена, а своеобразные "бутерброды" из этой формы углерода.
Руководствуясь этой идеей, ученые попытались создать первый плоский материал на базе окиси меди. Он очень давно интересует физиков сразу по нескольким причинам, в том числе и потому, что он может стать основой для первых "комнатных" или просто высокотемпературных сверхпроводников.
Многие исследователи сомневались в том, что плоская версия оксида меди может существовать в принципе, так как они считали, что она будет нестабильной при любой мыслимой комбинации "нормальных" температур и давлений.
Российские и японские исследователи показали, что это на самом деле не так. синтезировав этот материал и детально изучив его свойства. Этот материал был синтезирован в Национальном институте материаловедения в городе Цукуба (Япония), а затем детально изучен с помощью современных численных методов.
Для этого ученые просчитали то, как будет формироваться слой из окиси меди в нанопоре между двумя слоями графена, используя алгоритм USPEX, созданный известным российским химиком Артемом Огановым, профессором МФТИ и "Сколтеха".
Так художник представил себе графен в виде водного металла
Российские физики открыли новое необычное свойство графена
Эти расчеты подсказали ученым, какими свойствами будет обладать этот материал. Вдобавок, они указали на то, что плоский слой из этого окиси меди, закрепленный в поре другого плоского материала, будет оставаться стабильным не только при комнатной температуре, но и при более высоких значениях.
Российскому научному коллективу удалось детально изучить его свойства, в ходе чего ученые выяснили, почему одиночные ячейки этого плоского материала имеют четырехугольную форму и как именно он образуется. Эти знания, как надеются ученые, помогут инженерам и физикам использовать его для создания спиновой электроники или квантовых вычислительных приборов.
Рекомендуем
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала