Sciencemag.cz
Doporučujeme
Borofen, 2D varianta bóru má strukturu podobnou grafenu, tj. šestiúhelníky s atomy ve vrcholech. Na rozdíl od grafenu se ale atom většinou vyskytuje i v centru šestiúhelníku (takže jinak řečeno: základní jednotkou jsou pak trojúhelníky).
Výzkumníci z Brookhaven National Laboratory (spadá pod ministerstvo energetiky USA) nyní nově tvrdí, že centrální atom má velký vliv na stabilitu vrstvy. Nejstabilnější uspořádání by mělo mít obsazeno asi 4 z 5 poloh. Zajímavé však je, že tento požadavek stále umožňuje několik konfigurací, které mají zhruba stejnou stabilitu. Do jisté míry mohou mezi sebou samovolně přecházet. Borofen se tak vyskytuje v několika konformacích (konfiguracích) jejichž vlastnosti se mohou lišit; podrobnosti v tomto ohledu neznáme.
Ve studii publikované v Nature Nanotechnology vědci zkoumali, jak borofen roste na stříbrném substrátu ve vakuu při různých teplotách. Na Yale University i v dalších institucích již dříve strukturu těchto krystalů dokázali detailně analyzovat pomocí nízkoenergetické elektronové mikroskopie (low-energy electron microscope, LEEM), mikroskopie atomárních sil (atomic force microscopy, AFM) a skenovaní tunelové mikroskopie (STM). Ukázalo se, že potřebné pravidelné uspořádání si ale takto vzniklý borofen udržuje pouze v měřítku nanometrů, což je pro aplikace v elektronice málo.
Na Brookhaven National Laboratory proto proces upravili a nechali borofen vznikat na podkladu z mědi. Tímto způsobem došli až k monokrystalům (monokrystalovým doménám) v rozměrech 10–100 mikrometrů. Autoři výzkumu tvrdí, že měď stabilizuje větší krystaly borofenu tím, že do nich dodává elektrony, ovšem těchto interakcí je současně příliš málo na to, aby se vytvořila sloučenina (poznámka PH: takže borofen pak nebude stabilní, kdybychom ho ze substrátu oddělili?).
Borofen je znám teprve asi 3 roky, výzkum tohoto materiálu je tedy v samých počátcích. 2D forma bóru se chová jako dobrý elektrický vodič a má vlastnosti kovu. Autoři nového výzkumu se domnívají, že borofen je slibným materiálem i při snaze docílit supravodivosti při co nejvyšších teplotách.
Rongting Wu et al, Large-area single-crystal sheets of borophene on Cu(111) surfaces, Nature Nanotechnology (2018). DOI: 10.1038/s41565-018-0317-6
Zdroj: Phys.org a další
