Diamant, zdroj: Pixabay, licence obrázku: Pixabay License. Volné pro komerční užití

Diaman – dvourozměrný uhlíkový film i na bázi diamantu

Diaman (diamane) je 2D forma diamantu, respektive diamantový film. Zajímavou otázkou je už to, zda taková forma uhlíku vůbec může existovat. Diamant není jako grafit, složený z jen slabě vázaných 2D vrstev, ale tvrdost mu dodává právě 3D struktura.
Vědce i technology na jednu stranu diamantový film pochopitelně lákal, ale až dosud se ukazovalo, že diamant ve 2D prostě nebyl stabilní a přeuspořádal se na jinou formu uhlíku. Možným řešením byla chemická modifikace, např. pomocí fluoru nebo vodíku. Zkoušelo se to, navíc na různých substrátech, ale chemická změna měnila i vlastnosti výsledného materiálu.
Feng Ke and Bin Chen z Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research v Pekingu zkusili nyní dostat diaman z několikavrstvého grafenu, kdy odlupování jednotlivých vrstev (exfoliaci) doprovodili vysokým tlakem – ten se při přeměně jiných forem uhlíku na umělé diamanty používá obecně. Při „diamantizaci“ obvykle skokově vzroste elektrický odpor, respektive velikost zakázaného pásu materiálu, v důsledku změn hybridizace orbitalů atomů uhlíku z SP2 na SP3. Technicky u takto tenkých vrstev nebylo vůbec snadné studovat změnu elektrických vlastností, navíc v prostředí vysokého tlaku, ale podle studie publikované v Nano Letters se to nakonec podařilo. (Další parametry použité techniky: proces probíhal nikoliv za zvýšené, ale běžné teploty.) Podle studie by diaman (navíc tzv. h-diaman) mohl být syntetizován z třívrstvého grafenu při tlaku 20 GPa, ovšem stabilní bude opět jen za vysokého tlaku 1 GPa (asi 10 000 atmosfér). Nad touto hodnotou by měl být h-diaman energeticky výhodnějším uspořádáním než grafen ve 3 vrstvách.
Výsledky studie bude třeba ještě potvrdit, samotná syntéza diamantového filmu by ale byla bez ohledu na další aplikace pro vědu o materiálech jistě úspěchem.

Feng Ke et al, Synthesis of Atomically Thin Hexagonal Diamond with Compression, Nano Letters (2020). DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01872
Zdroj: Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research / Phys.org

Sluneční soustava, zdroj: IAU/NASA, Wikipedia, licence obrázku public domain

Na Bennu se našly kousky planetky Vesta

Pořádné překvapení přinesla vědcům sonda OSIRIS-REx. Odhalila totiž, že se na planetce Bennu nachází kousky …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close