Лаборатория цифрового материаловедения
Публикаций
200
Цитирований
8 407
Индекс Хирша
40
Необходимо авторизоваться.
Наша лаборатория цифрового материаловедения занимается разработкой и применением квантово-химических методов моделирования различных систем на молекулярном уровне. Наши исследования нацелены на решение широкого круга задач, связанных с исследованием механизмов химических реакций, свойств кристаллов, наноматериалов и биомолекул.
Научная группа, состоящая из высококвалифицированных ученых, научных сотрудников и студентов, работает с использованием передовых методов квантово-химического моделирования и разнообразного программного обеспечения, такого как VASP, Siesta, LAMMPS, Gaussian и т.д.
Научно-исследовательская деятельность лаборатории включает в себя проведение экспериментов и анализ результатов с использованием вычислительной химии и методов квантовой механики. Мы занимаемся моделированием химических реакций, количественной оценкой стабильности, прогнозированием свойств материалов, анализом электронных структур, определением параметров кристаллических и молекулярных структур, исследованием связывания лекарственных препаратов с носителями, и тому подобное.
- DFT расчеты
- Молекулярная динамика и квантово-химические расчеты
- Квантовая молекулярная динамика
- Теория квантовой механики/молекулярной механики (КМ/ММ)
Всего публикаций
192
Всего цитирований
8351
Цитирований на публикацию
43.49
Среднее число публикаций в год
9.6
Годы публикаций
2005-2024 (20 лет)
h-index
40
i10-index
121
m-index
2
o-index
316
g-index
87
w-index
12
Описание метрик
h-index
Учёный имеет индекс h, если h из его N статей цитируются как минимум h раз каждая, в то время как оставшиеся (N - h) статей цитируются не более чем h раз каждая.
i10-index
Число статей автора, получивших не менее 10 ссылок каждая.
m-index
m-индекс ученого численно равен отношению его h-индекса к количеству лет, прошедших с момента первой публикации.
o-index
Среднее геометрическое h-индекса и числа цитирований наиболее цитируемой статьи ученого.
g-index
Для данного множества статей, отсортированного в порядке убывания количества цитирований, которые получили эти статьи, g-индекс это наибольшее число, такое что g самых цитируемых статей получили (суммарно) не менее g2 цитирований.
w-index
Если w статей ученого имеют не менее 10w цитирований каждая и другие статьи меньше, чем 10(w+1) цитирований, то w-индекс исследователя равен w.
Топ-100
Области наук
Журналы
Цитирующие журналы
Издатели
|
10
20
30
40
50
60
|
|
|
American Chemical Society (ACS)
56 публикаций, 29.17%
|
|
|
Elsevier
31 публикация, 16.15%
|
|
|
Royal Society of Chemistry (RSC)
19 публикаций, 9.9%
|
|
|
MDPI
15 публикаций, 7.81%
|
|
|
Pleiades Publishing
14 публикаций, 7.29%
|
|
|
Springer Nature
11 публикаций, 5.73%
|
|
|
Wiley
11 публикаций, 5.73%
|
|
|
AIP Publishing
11 публикаций, 5.73%
|
|
|
IOP Publishing
6 публикаций, 3.13%
|
|
|
American Physical Society (APS)
5 публикаций, 2.6%
|
|
|
Ivanovo State University of Chemistry and Technology
3 публикации, 1.56%
|
|
|
Uspekhi Fizicheskikh Nauk Journal
2 публикации, 1.04%
|
|
|
Taylor & Francis
1 публикация, 0.52%
|
|
|
American Association for the Advancement of Science (AAAS)
1 публикация, 0.52%
|
|
|
American Scientific Publishers
1 публикация, 0.52%
|
|
|
Siberian Federal University
1 публикация, 0.52%
|
|
|
Beilstein-Institut
1 публикация, 0.52%
|
|
|
The Electrochemical Society
1 публикация, 0.52%
|
|
|
CSIRO Publishing
1 публикация, 0.52%
|
|
|
Autonomous Non-profit Organization Editorial Board of the journal Uspekhi Khimii
1 публикация, 0.52%
|
|
|
10
20
30
40
50
60
|
Организации из публикаций
Страны из публикаций
|
20
40
60
80
100
120
140
160
180
|
|
|
Россия
|
Россия, 180, 93.75%
Россия
180 публикаций, 93.75%
|
|
Япония
|
Япония, 49, 25.52%
Япония
49 публикаций, 25.52%
|
|
США
|
США, 22, 11.46%
США
22 публикации, 11.46%
|
|
Китай
|
Китай, 21, 10.94%
Китай
21 публикация, 10.94%
|
|
Республика Корея
|
Республика Корея, 19, 9.9%
Республика Корея
19 публикаций, 9.9%
|
|
Австралия
|
Австралия, 16, 8.33%
Австралия
16 публикаций, 8.33%
|
|
Финляндия
|
Финляндия, 13, 6.77%
Финляндия
13 публикаций, 6.77%
|
|
Страна не определена
|
Страна не определена, 12, 6.25%
Страна не определена
12 публикаций, 6.25%
|
|
Германия
|
Германия, 12, 6.25%
Германия
12 публикаций, 6.25%
|
|
Венгрия
|
Венгрия, 5, 2.6%
Венгрия
5 публикаций, 2.6%
|
|
Великобритания
|
Великобритания, 4, 2.08%
Великобритания
4 публикации, 2.08%
|
|
Индия
|
Индия, 4, 2.08%
Индия
4 публикации, 2.08%
|
|
Франция
|
Франция, 3, 1.56%
Франция
3 публикации, 1.56%
|
|
Израиль
|
Израиль, 3, 1.56%
Израиль
3 публикации, 1.56%
|
|
Австрия
|
Австрия, 2, 1.04%
Австрия
2 публикации, 1.04%
|
|
Бельгия
|
Бельгия, 2, 1.04%
Бельгия
2 публикации, 1.04%
|
|
Польша
|
Польша, 2, 1.04%
Польша
2 публикации, 1.04%
|
|
Сингапур
|
Сингапур, 2, 1.04%
Сингапур
2 публикации, 1.04%
|
|
Чехия
|
Чехия, 2, 1.04%
Чехия
2 публикации, 1.04%
|
|
Беларусь
|
Беларусь, 1, 0.52%
Беларусь
1 публикация, 0.52%
|
|
Эстония
|
Эстония, 1, 0.52%
Эстония
1 публикация, 0.52%
|
|
Ирландия
|
Ирландия, 1, 0.52%
Ирландия
1 публикация, 0.52%
|
|
Люксембург
|
Люксембург, 1, 0.52%
Люксембург
1 публикация, 0.52%
|
|
Мексика
|
Мексика, 1, 0.52%
Мексика
1 публикация, 0.52%
|
|
Нидерланды
|
Нидерланды, 1, 0.52%
Нидерланды
1 публикация, 0.52%
|
|
ЮАР
|
ЮАР, 1, 0.52%
ЮАР
1 публикация, 0.52%
|
|
20
40
60
80
100
120
140
160
180
|
Цитирующие организации
Цитирующие страны
- Мы не учитываем публикации, у которых нет DOI.
- Статистика пересчитывается раз в сутки.
Направления исследований
Предложен перспективный сорбент для очистки сточных вод от антибиотиков
+
Статья опубликована в журнале Nanomaterials.
В результате постоянного роста объемов использования лекарственных средств накопление антибиотиков и продуктов их распада в сточных водах стало серьезной проблемой для человека и окружающей среды. Чаще всего антибиотики попадают в реки и грунтовые воды в качестве отходов от фармацевтических предприятий, медицинских и аптечных учреждений, сельского хозяйства. Присутствие антибиотиков в воде приводит к росту устойчивости к ним бактерий и микроорганизмов, развитию аллергических реакций, и даже размножению опасных бактерий.
В настоящее время существуют различные методы очистки сточных вод, однако, у каждого метода есть свои ограничения. Один из самых простых и недорогих методов отчистки, не требующих сложных производственных конструкций или проведения дополнительных химических реакций, является сорбция. Именно на нее и сделали упор сотрудники Лаборатории цифрового материаловедения и научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС. Для предложенного метода нет необходимости создавать специальное дорогостоящее оборудование или искусственно вводить в систему дополнительные химические или биологически активные компоненты, способные нарушить экологический баланс. Достаточно просто пропустить загрязненную воду через фильтр или суспензию из наночастиц нитрида бора.
Сорбент, созданный исследователями на основе гексагонального нитрида бора, способен эффективно очищать сточные воды антибиотиков. В своем исследовании сотрудники НИТУ МИСИС выбрали три вида антибиотиков, являющиеся одними из самых распространенных загрязнителей: ципрофлоксацин, тетрациклин и бициллин.
В дальнейшем ученые планируют увеличить сорбционную емкость наночастиц путем нанесения полимера и осаждения ионов металла, а также расширить спектр исследуемых антибиотиков.
Магнитный туннельный переход на основе полуметаллического сплава Гейслера/МоS2
+
Статья была опубликована в ACS Applied Materials & Interfaces.
Несмотря на значительный прогресс в последние десятилетия, ультратонкие оксидные (MgO и Al2O3) спейсеры, служащие туннельными барьерами, не обеспечивали достаточного значения магнитосопротивления (MR) в вертикальном спин-клапане. В последнее время в качестве альтернативных спейсеров стали рассматриваться двумерные материалы, демонстрирующие чрезвычайно большое разнообразие электронных и структурных свойств. Графен и h-BN были рассмотрены как низкоомные барьеры для вертикального спинового клапана. Кроме них, использование дихалькогенидов переходных металлов (ДПМ) может значительно расширить разнообразие электронных свойств и настроить эффективность магнитных переходов.
Помимо надлежащего выбора 2D спейсеров, большое значение имеет поиск идеального источника спин-поляризованных электронов. С этой целью уже несколько десятилетий рассматриваются полуметаллические материалы, включая сплавы Гейслера, такие как Co2FeGe1/2Ga1/2, Co2MnSi, CoFeMnSi, Co2FeAl1/2Si1/2 и другие.
В данной работе предложен и теоретически исследован нового магнитного туннельного перехода на основе электродов из сплава Гейслера Co2FeGe1/2Ga1/2 и спейсера MoS2 как перспективного элемента для устройств спинтроники. Методом DFT исследованы электронные и магнитные свойства границы раздела MoS2/CFGG как для случая FeGeGa-, так и Co-терминирования поверхности CFGG. Продемонстрирован устойчивый ферромагнетизм по всей толщине пленки CFGG. Показано, что спиновая поляризация подавляется в нескольких внешних атомных слоях CFGG из-за межфазных взаимодействий и быстро восстанавливается в пределах четырех атомных слоев (до 5 Å). Далее, изучается спин-зависимый баллистический транспорт магнитного туннельного перехода CFGG/MoS2/CFGG в рамках неравновесного формализма функции Грина для спейсеров MoS2, варьирующихся от монослойных до четырехслойных пленок. В случае нулевого смещения значения магнитосопротивления находятся в диапазоне 10^4-10^5 %. Также получены воль-амперные характеристики, демонстрирующие сохранение больших значений MR при напряжении смещения. Наряду с последними достижениями в синтезе гетероструктуры графен/CFGG, данная работа поддерживает дальнейшие экспериментальные и теоретические исследования полуметаллических магнитных переходов на основе сплава Гейслера, обладающих высокой эффективностью в спинтронике.
Оксид диамана. Двумерная пленка со смешанным покрытием и разнообразными электронными свойствами
+
Статья опубликована в J. Phys. Chem. Lett.
Возможность легкого окисления sp2-гибридизированного углерода дает доступ к оксиду графена, одному из старейших и наиболее подробно изученных производных графена. Относительно недорогой и широко доступный GO является привлекательным материалом для различных применений в области сенсорики, хранения энергии, двумерной электроники и оптоэлектроники, фотокатализа и мемристоров и т.д.
Оксид графена является монослойным материалом, дальнейшее развитие которого может быть посвящено изучению более толстой структуры, такой как бислойный оксид графена. Гидрирование или фторирование бислойного графена приводит к безбарьерному соединению слоев в sp3-гибридизированную структуру, называемую диаманом. Предсказанный нами эффект химически индуцированного перехода был многократно подтвержден в эксперименте.
Важно отметить, что, несмотря на успешный синтез диамана с помощью гидрирования и фторирования, в большинстве работ связывание графена связано с осаждением оксидных групп на его поверхности. В отличие от гидрированного и фторированного диамана, структура окисленного диамана до сих пор детально не изучена. Существует лишь ограниченное число работ, в которых предложены относительно простые модели. Это является препятствием для дальнейшего анализа и интерпретации экспериментальных данных. Основная проблема заключается в том, что оксид графена (как и оксид диамана) можно рассматривать как двумерный твердый раствор различных функциональных групп, статистически распределенных на поверхности графена. Вероятно, это справедливо и для оксида диамана, поэтому описание его структуры требует рассмотрения его как твердого раствора различных функциональных групп, как мы предложили для оксида графена.
В представленной работе мы попытались восполнить этот пробел и выяснить детали образования оксида диамана, а также его свойства. Мы изучили идею о том, что кислородсодержащие группы способны нарушить π-систему и полностью покрыть внешнюю поверхность многослойного графена, изменяя гибридизацию атомов углерода с sp2 на sp3.
Сначала мы нашли энергетически выгодные структуры диаманов с полным покрытием поверхности H, -OH или пероксидными функциональными группами. Затем мы выявили термодинамический диапазон стабильности в зависимости от внешнего давления и химического окружения, определяемый выбором прекурсора. В частности, мы обнаружили, что обычно используемый источник кислорода, H2O, требует приложения давления для образования стабильного окисленного диамана, что находится в полном соответствии с экспериментальными данными.
Далее мы изучили возможность регулирования электронных свойств в энергетически выгодных пленках диамана. Мы показали, что в зависимости от концентрации OH-групп на поверхности запрещённая зона оксида диамана может изменяться от 4,6 эВ до 6,5 эВ, а эффективная масса варьируется от 1,1 м0 до 0,6 м0.
Для двух наиболее репрезентативных пленок, а именно H-диамана и OH-диамана, мы изучили, как их электронные состояния изменяются в зависимости от толщины пленки. Мы показали, что двухслойный диаман ведет себя как однородный полупроводник, в то время как более толстые пленки с более чем 5 слоями включают поверхностные и объемные области с различными свойствами проводимости.
Роль структурных дефектов в росте двумерного алмаза из графена
+
Работа была опубликована в журнале Nanomaterials.
Синтез двумерного алмаза является сложнейшей задачей, поскольку в отличие от графена и многих других двумерных материалов, диаман не может быть расщеплен из кристалла. Более того, термодинамический анализ показывает, что алмазная пленка из нескольких слоев без стабилизирующего слоя является нестабильной и распадается на многослойный графен, поскольку поверхностная энергия алмаза выше, чем у графита. Этот вывод подтверждается экспериментом, в которых графен подвергался высоким давлениям в алмазной камере. Было получено, что давление алмазообразования в многослойном графене было намного выше, чем в алмазе, при этом образовавшиеся алмазные плёнки были нестабильными при после снятия давления.
Наиболее перспективным способом получения двумерного алмаза представляется использование графена в качестве прекурсора, на который осаждаются сторонние атомы (например, водород). В этом случае термодинамическая стабильность материала полностью меняется, ранее нестабильная алмазная пленка становится энергетически выгодной, а графеновые слои стремятся соединиться друг с другом. Несмотря на ряд обнадеживающих экспериментальных результатов, подтверждающих подобные предсказания, вопрос о синтезе диамана далек от разрешения. Действительно, зарождению диамана в графене препятствует высокая стабильность графеновой π-системы, сопротивляющейся присоединению новых атомов. В результате только два слоя графена могут быть относительно легко соединены, и только в случае использования водородной плазмы в качестве источника водорода. В случае использования H2 можно ожидать появления значительного барьера зарождения, который может быть преодолен только с помощью высокого давления и температуры.
Однако действительная структура графена содержит структурные дефекты, которые могут быть использованы в качестве центров зарождения, что может позволить синтезировать диаман в менее жестких условиях. В представленной работе мы подробно исследовали такой эффект. Для этого мы изучили одни из наиболее распространенных структурных дефектов в графене и выявили их влияние на зарождение алмаза. Мы обнаружили, что тип и концентрация структурных дефектов могут в достаточной степени влиять на начальную и, что особенно важно, на последующие стадии зарождения алмаза. При этом влияние дефектов на прочность связи C-H исчезает уже на второй координационной сфере. Мы показали, что агломерация вакансий (которая может быть произведена низкоэнергетическим ионным облучением) может в достаточной степени расширить реакционную область, что исчезает барьер зарождения для первых стадий зарождения.
Влияние дефектов Стоуна-Уэльса меньше, но все же способствует гидрированию и связыванию графеновых слоев. Мы показываем, что 1D дефект (дислокация) не только способствует алмазообразованию, но и может привести к появлению 2D алмаза, состоящего из химически связанных зерен различной кристаллографической ориентации. Поэтому поликристаллический графен, обычно наблюдаемый в эксперименте, может стать основой для специфических поликристаллов 2D алмаза, содержащие различные поверхности. Даже гексагональные и кубические 2D алмазы могут сосуществовать вместе в одной пленке с энергией границ зерен, сравнимой с аналогичными значениями для других двумерных углеродных структур.
Края в двухслойном h-BN. Особенности атомной структуры
+
Статья была опубликована в Nanoscale (2022).
Поверхность всегда представляла особый интерес из-за широкой вариабельности ее структуры и наличия необычных свойств. С другой стороны, "поверхность поверхности" - край наноструктуры может оказаться не менее важным и привнести новые явления. Точное формирование краев на двумерных материалах при определенной кристаллографической ориентации является сложной задачей и требует точных знаний о их химических свойствах. В некоторых случаях край демонстрирует очень специфическую структуру. Например, края многослойного графена имеют тенденцию соединяться друг с другом. Случай двухслойного графена был подробно исследован, и было показано, что соединение краев даже не требует преодоления какого-либо барьера, и поэтому спонтанно образуется полая sp2-гибридизированная графеновая структура. В нашей предыдущей работе было показано, что структура замкнутых краёв биграфена на самом деле строго определена и может быть представлена как изогнутая граница раздела между разориентированными (в общем случае) графеновых зёрен.
Понимание структуры края важно и для случая образования отверстий в двумерной структуре, поскольку это привлекательный объект для изменения свойств материала. Для однослойного графена было проведено множество исследований по изучению отверстий для секвенирования ДНК, зондирования газов, фильтрации ионов и молекул (в частности, опреснения воды), молекулярного транспорта и др. Несколько аналогичных исследований также было проведено с гексагональным нитридом бора (h-BN) и дисульфидом молибдена (MoS2). Разнообразие форм отверстий и типов пассивации их краев не позволяет проводить систематические экспериментальные исследования. Обычно исследования сосредоточены на тестах производительности без информации о конфигурации кромок и химической стабильности, которые могут существенно повлиять на производительность.
Двойник углерода, нитрид бора, менее изучен в этом отношении, хотя представляется перспективным создание дырок не в биграфене, а именно в двухслойном h-BN. Действительно, сильная тенденция слоев к упаковке AA' позволяет быть уверенным в том, что двухслойная структура будет заранее предопределена. Однако остается совершенно неясным, какие края многослойного h-BN будут иметь тенденцию к закрытию и какова будет окончательная структура. Структура краев многослойного h-BN обычно неизвестна, тогда как из общей логики можно ожидать аналогичного эффекта самопассивации из-за близких значений изгибной жесткости и краевой энергии.
Представленная работа посвящена исследованию краев двухслойных h-BN. Показано, что края имеют тенденцию к соединению независимо от среза. Бездефектного соединения можно ожидать только в случае зигзагообразного края, в других случаях образуется ряд тетрагональных и октагональных дефектов. Этот результат был получен при проведении аналогии между краем двухслойного h-BN и границей раздела монослойного h-BN (см. рисунок). Информация о структуре и энергетике замкнутых краев позволила предсказать форму отверстий в h-BN, которая согласуется с экспериментальными данными. Наконец, показано, что закрытые края не создают состояний в запрещённой зоне, тем самым не изменяя диэлектричность h-BN.
Полупроводниковые каналы в углеродных нанотрубках с помощью термомеханического изменения хиральности
+
Работа опубликована в журнале Science 374, 1616-1620 (2021)
Данная работа сделана совместно с рядом зарубежных институтов, основной эксперимент в которой был проведен в NIMS (Цукуба, Япония), проф. D.M.Tang. Экспериментальные измерения хиральности в процессе растяжения углеродных нанотрубок (УНТ) и нагрева до 2000 K показали, что в её центральном участке происходила пластическая деформация, при этом наблюдалась четкая тенденция увеличения хирального угла.
Интересно, что это противоречило прошлой теоретической модели, описывающей пластическую деформацию через движение дислокационных ядер (дефектов 5|7, соседние пятиугольник и семиугольник), возникающих при высоких деформациях в УНТ из дефекта Стоуна-Уэйлса, и предсказывающей постепенное уменьшение хирального угла. Экспериментальные условия позволили предположить, что в связи с крайне медленным удлинением нагретой нанотрубки образование дефектов Стоуна-Уэйлса (и их дальнейшая их трансформация в дислокационные ядра 5|7) не может являться основной причиной изменения хиральности, поскольку процесс образования таких дефектов при этих условиях является обратимым. Для решения обозначенной проблемы нами был предложен и теоретически описан новый механизм, согласно которому дислокации образуются в результате испарения димеров углерода (C2) и связанного с этим образования дефектов 5|8|5. Данный дефект может разделиться на дислокации 5|7, как в результате поворота связей, так и за счёт дальнейшего испарения углерода (Рис. (d,e)). Рассчитанная энергия образования дефектов 5|8|5 в зависимости от углов хиральности методами теории функционала плотности показывает, что в УНТ с малым хиральным углом энергетически выгоднее появляться дислокациям с вектором Бюргерса (1,0), которые в результате движения по структуре увеличивают хиральный угол. Также мы рассчитали отношение вероятностей образования дислокаций (1,0) и (0,1) для предсказания тенденции хиральности согласно нашей модели. Результат (Рис. (f)) позволил достаточно точно описать экспериментальные наблюдения и объяснить природу механизма пластической деформации нанотрубок при высоких температурах и медленном растяжении. Таким образом, нами был изучен метод локального изменения хиральности, который позволяет реализовать контакт металл-полупроводник-металл в одностенных углеродных нанотрубках, то есть создать внутримолекулярный транзистор на основе нанотрубок.
Экспериментальное и численное исследование наноструктурированных материалов на основе графена и его соединений
+
Проект посвящён развитию новых средств получения наноструктурированных материалов и исследованию новых материалов на основе графена с электрическими, механическими и оптическими свойствами, перспективными для различных приложений. Исследование создаваемых материалов будет осуществлено не только экспериментально, но и с привлечением численных методов моделирования. Для успешного развития графеновой электроники крайне важно понимание физики влияния различных особенностей структуры материала на его электрические и оптические свойства. Такими особенностями могут быть края, границы раздела между областями с различными параметрами решётки, механические напряжения.
Исследование новых классов наноматериалов с необычной структурой: плёнки моноатомной толщины на основе d-металлов и квазиодномерные ван-дер-ваальсовые нанопровода и наноленты состава M2X3 и M2X3Y8
+
В проекте будут изучены стабильность и свойства нового класса наноматериалов с особой атомной структурой, определяемой низкой размерностью. Новизна проекта в первую очередь обуславливается выбором объектов исследования, систематическое изучение и описание которых (несмотря на их перспективность) до сих пор не было проведено. Мы предлагаем впервые исследовать два семейства материалов, каждое из которых имеет свои привлекательные свойства: плёнки моноатомной толщины на основе ряда металлов и квазиодномерные структуры бинарного M2X3 и тернарного M2X3Y8 составов. В проекте будет проведено комплексное теоретическое изучение структуры и физико-химических свойств таких объектов, а также будет осуществлено предсказание механизмов их получения и определение потенциальных областей применения. Полученные данные значительно расширят фундаментальные знания о низкоразмерных наноматериалах, позволят всесторонне описать их потенциальные свойства, а результаты проекта станут базой для дальнейшего проведения контролируемого синтеза наноструктур c необходимым составом и свойствами, что, несомненно, вызовет интерес научного сообщества к данной проблеме и может перевести развитие области синтеза низкоразмерных материалов на новый уровень.
Химически индуцированный фазовый переход в низкоразмерных структурах
+
Контролируемое изменение структуры наноматериалов на атомном уровне является важнейшей задачей современного материаловедения. Влияние поверхности выражается в необходимости учёта размера наноструктур при описании их стабильности. Особенно отчётливо данная проблема проявляется при исследовании фазовой трансформации наноматериалов, когда их энергия начинает зависеть не только от внешних условий, но и от вклада поверхностных эффектов. Например, классическая фазовая диаграмма Банди углерода меняется при уменьшении толщины углеродной плёнки, давление фазового перехода графит-алмаз увеличивается, что отражает увеличение нестабильности алмаза при уменьшении его размера. При достижении атомарной толщины алмазные плёнки должны демонстрировать ряд крайне привлекательных физических свойств, однако их синтез требует принципиально иных подходов. Естественным для сегодняшней науки кажутся два пути синтеза наноматериала: способы «сверху-вниз» и «снизу-вверх». Способ «сверху-вниз», когда макроскопический материал разделяется до необходимой наноструктуры, не рассматривался, поскольку, вероятно, является невозможным получение алмазных плёнок нанометровой толщины путём разделения кристалла алмаза. Способ «снизу-вверх» (необходимая наноструктура синтезируется из наноструктур меньших размеров), кажется, для данного случая наиболее привлекательным, хотя и, безусловно, требует преодоления ряда нетривиальных научных проблем. Традиционный метод химического осаждения из газовой фазы неприменим для решения задачи получения алмазов атомарной толщины из-за высокой скорости роста алмазных слоёв и их неоднородности на атомном уровне. Поэтому в данной работе будет рассмотрен другой вариант получения алмазных плёнок, когда исходным материалом является не пар, а двухслойная графеновая плёнка. Образование алмазных пленок происходит путём контролируемой химической реакции двух графеновых листов со сторонними атомами – главным образом водородом или фтором. Такой способ будет опробован нами экспериментально, а теоретически мы детально изучим механизм трансформации графеновых слоёв не только в случае бислойного графена, но также и других структур на основе слабо связанных слоёв – двухслойных углеродных нанотрубок и родственных наноматериалов.
Публикации и патенты
Найдено
Ничего не найдено, попробуйте изменить настройки фильтра.
Партнёры
Новости лаборатории
Адрес лаборатории
Ленинский пр 4, каб. Б-435а
Необходимо авторизоваться.