Календарь новостей

« Апрель 2024 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30

Материал плотнее алмаза

Источник: physorg.com

Студент Кианг Жу и постдок Андрий Ляхов под руководством профессора Артема Оганова из Университета Стони Брук совместно с коллегами из Университета де Овьеда предсказали существование трех новых форм углерода. До сих пор каждая найденная новая модификация углерода приводила к научно-технологической революции. То же самое может произойти и сейчас, если ученые смогут найти способ синтеза новой формы углерода.

Углерод обладает уникальным разнообразием структур и свойств — от сверхмягкого графита до сверхтвердого алмаза, включая трудные для получения карбины, симметричные фуллерены, углеродные нанотрубки и недавно полученный М-углерод, структура которого была предсказана Огановым в 2006 году. Свойства всех этих модификаций углерода настолько интересны и красивы, что недавно были присуждены две Нобелевские премии за их изучение (в 1996 году по химии и в 2010 году по физике).

Теперь Жу, Оганов и их коллеги предсказали существование еще трех новых углеродных структур, которые должны быть примерно на 3% более плотными, чем алмаз. Большая плотность означает, что электроны должны иметь большую кинетическую энергию, т.е. должны двигаться быстрее. Вычисления Жу и коллег показывают, что новые модификации почти такие же твердые как алмаз, но никогда не превосходят его по прочности. Их электронные свойства очень различны. Например, ширина щели варьируется от 3 эВ до 7.3 эВ. Ширина щели определяется минимальной разницей энергий между занятой и незанятой орбиталями и является самой важной характеристикой электронной структуры материалов. Такие большие пределы изменения ширины щели дают возможность "подстройки" электронных свойств.

Другим интересным свойством является их сверхнизкая сжимаемость. Под давлением новые формы углерода будут сжиматься меньше, чем большинство материалов (даже немного меньше, чем алмаз). Они также обладают большим индексом преломления и более сильной дисперсией света, что означает более сильный блеск, чем у алмаза. "Углерод – это неисчерпаемый по своим химическим и физическим свойствам элемент", – говорит профессор Оганов. "Если эти предсказанные формы углерода могут быть синтезированы, то они будут играть важную технологическую роль." Ученые думают, что новые формы углерода из-за их высокой плотности могут быть получены при помощи сильного сжатия модификаций с низкой плотностью или прямым выращиванием на подложке.

Подготовлено по материалам (источник): physorg.com
Дата: 9 июня 2011
Другие новости, которые читают вместе с этой: Промежуточная форма углерода: решена полувековая загадка Подтверждено существование новой аллотропной формы углерода Синтез по шаблону Открыли новую форму сверхтвердого углерода Физики создали новую форму углерода Способ получения алмазной высококристаллической пленки