Vedle dvojvrstev mají zajímavé vlastnosti i struktury 2D materiálů tvořené 4 vrstvami. Umístíme-li na sebe dvě vrstvy grafenu a otočíme-li je vůči sobě o „magický“ úhel 1,1 %, dostaneme strukturu se zvláštním vlastnostmi, na jejímž základě lze stavět topologické izolátory i supravodiče. Jde o velmi efektní objev posledních let s …
více »Anodu budoucích baterií by mohl tvořit ne grafit ani grafen, ale grafdiyn
Variant uhlíku je opravdu nepřeberně. Anoda běžných Li-Ion baterií je tvořena grafitem. Je možné, že výhodnější vlastnosti by však v této roli mohl mít jiný uhlíkový materiál, síť z modifikace zvané graphdiyne (česky to snad ani žádný ekvivalent ještě nemá, grafdiyn, řekněme). Vedle nejznámějšího grafenu totiž existují i další verze …
více »Poprvé připravili černý dusík, za extrémních podmínek
Další 2D materiál, nejspíš s anizotropickou elektrickou vodivostí. Prvky v jedné skupině periodické tabulky (pod sebou) si jsou chemicky podobné, s tím záměrem byla tabulka také vytvořena. Navíc platí, že za vyšších tlaků se lehké prvky, jako je kyslík a uhlík, mohou blížit těm pod nimi i dalšími vlastnostmi. Dusík …
více »Molekulární spínače fungují i při uspořádání do dvourozměrné vrstvy
Roztok vs. krystal: 2D fim umožňuje stabilní a pravidelné uspořádání spínačů jako v krystalu, ale s dostatkem prostoru pro jejich vlastní fungování jako v roztoku. Vědcům pod vedením Jiřího Kalety z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR se podařilo připravit na povrchu pevného nosiče pravidelnou dvourozměrnou vrstvu tvořenou z …
více »Příprava 2D materiálů chemickou reakcí
Většina současných 2D materiálů je i ve své běžné třídimenzionální podobě vrstvená, příkladem budiž grafit/grafen. Co ale v případě, že chceme připravit 2D formu nějakého normálního krystalu, kde silné kovalentní vazby drží pohromadě i jednotlivé vrstvy? V tomto případě nejde postupovat „mechanicky“, tedy de facto metodou otěru/odlupování, těžko ale připravit …
více »Magnony opět na scéně: Spinové vlny zachyceny ve 2D magnetech
Jev pozorovaný ve 2D magnetech, který se až dosud považoval za následek mechanického chvění atomové mřížky, je ve skutečnosti způsoben spinovými vlnami (magnony). K takovému závěr došel alespoň výzkum na National Institute of Standards and Technology (NIST). Od magnonů, respektive magnonové elektroniky, si mj. slibujeme, že pohyb spinových vln by …
více »Fosforen funguje jako 1D materiál, excitony se zde pohybují jen v jednom směru
Fosforen byl objeven roku 2014. Tato 2D forma fosforu není zkoumána zdaleka tak intenzivně jako grafen, přitom by ale fosforen mohl mít ještě unikátnější vlastnosti. Ukázalo se totiž, že je mj. anizotropický. Tzv. optoelektronická anizotropie mj. znamená, že elektrony se ve fosforenu pohybují jedním směrem a látka se tak chová …
více »Tajemství tenkých vrstev ledu: může být i 2D
Vodní pára ve vzduchu se v chladných dnech může proměnit na pevný led, který v tenké vrstvě pokrývá například okenní tabule nebo skla aut. Na tento zdánlivě obyčejný, avšak dosud málo prozkoumaný jev si nedávno posvítili čínští a američtí fyzici, kteří objevili nový způsob, jak může led na povrchu růst. …
více »Tajemství vody – na povrchu grafenu může být i kapalina uspořádaná
Voda na povrchu různých materiálů vytváří tenké vrstvy se speciálními vlastnostmi. Kdybychom tomuto chování lépe rozuměli, dokázali bychom efektivněji vytvářet hydrofilní i hydrofóbní materiály potřebných parametrů, třeba na míru navržené povrchy lodí nebo medicínských implantátů. Související jevy jsou ovšem natolik složité, že v nich dosud nikdo pořádně nevyzná. Na Tokyo …
více »Nový stav hmoty: Elektrony mezi 2D materiály vytvářejí samostatnou vrstvu
Vědci z Northeastern University v Bostonu přišli s novým stavem hmoty, který by se rovněž mohl stát základem budoucí elektroniky, přitom stále založené na náboji elektronů, nikoliv např. na spinu. Základem nové studie jsou dvojdimenzionální materiály typu grafenu. Zkoumáním interakcí mezi více vrstvami 2D materiálů se speciálně zabývá twistronika. Výzkumníci …
více »