Ученые засняли поведение атомов в графене, Hi-Tech

Две возможные конфигурации ячеек на границе дыры в графеновом листе. Изображение авторов исследования

Американским физикам удалось сделать видеоролик, наглядно демонстрирующий поведение отдельных атомов углерода на границе разрыва графенового листа. Об этом сообщается в пресс-релизе, опубликованном на сайте Национальной лаборатории Лоренса в Беркли, а статья исследователей вышла в журнале Science. Видео эксперимента доступно здесь.

Напомним, что графен представляет собой "двумерный" углерод, то есть плоскую конфигурацию углеродных атомов, которые образуют шестиугольные ячейки. В рамках исследования в листе этого материала проделывалась дыра. При этом, так как лист облучался потоком электронов, создаваемым электронным микроскопом, то граничные атомы постоянно уносились этим потоком, что приводило к постепенному росту дыры.

Целью работы ученых из Национальной лаборатории было изучение устойчивых конфигураций атомов на границе. В частности, исследователям удалось определить, что устойчивым будет край, который они назвали "зиг-загом" (на иллюстрации он показан справа и красным цветом). По словам исследователей, подобная конфигурация является более стабильной, чем другая возможная (на иллюстрации - синим и справа). Это связано с тем, что во втором случае образуется "висячий" атом, который начинает перемещаться по краю.

Кроме этого ученые построили компьютерную модель происходящих процессов. Видео полученного моделирования доступно здесь. Эти результаты также подтвердили устойчивость конфигурации "зиг-заг".

По словам ученых их результаты позволяют прояснить фундаментальные вопросы, касающиеся механического строения графена. Физики полагают, что это будет полезно в связи с тем, что данный материал в будущем планируется использовать для производства электроники нового поколения, которая будем меньше и быстрее существующих аналогов.