28.02.2025
Графин — это кристаллическая форма углерода, которая отличается как от алмаза, так и от графита. В отличие от алмаза, где каждый атом имеет четырёх ближайших соседей, или графита, где у каждого атома их три, структура графина сочетает в себе двух- и трёхкоординатные атомы углерода.
Вычислительные модели показывают, что графин обладает очень привлекательными электронными, механическими и оптическими свойствами. Предполагается, что он является полупроводником с шириной запрещённой зоны, подходящей для электронных устройств, сверхвысокой подвижностью носителей заряда, намного превосходящей подвижность носителей заряда в кремнии, и предельной прочностью, сравнимой с прочностью графена.
Было предложено использовать графин в углеродной электронике, для сбора и хранения энергии, разделения газов и катализа. Хотя графин был впервые теоретически предсказан более трёх десятилетий назад, его синтез оставался недостижимым.
В 2022 году группа Родионова из CWRU разработала первый практический метод синтеза графина, и их работа была опубликована в Журнале Американского химического общества.
Теперь в новой статье, опубликованной в Трудах Национальной академии наук, группа Родионова и международная команда исследователей из Техасского университета в Далласе, Технологического института Джорджии, Университета Дикина (Австралия) и Университета Кампинас (Бразилия) описывают превращение графина в совершенно другую форму углерода.
Это преобразование полностью устраняет все двухкоординатные ацетиленовые атомы углерода в графине, но сохраняет слоистую структуру. Преобразование также изменяет ширину запрещённой зоны материала. Это открытие может позволить в будущем создавать полностью углеродные электронные чипы с характеристиками, недостижимыми с помощью современных кремниевых технологий.
Источник: Phys.org
