FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September – October
176 cities
12-14 октября 2018
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры

Химики из МГУ свернули двумерный теллурид кадмия в нанотрубки

Сотрудники химического факультета и факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова вместе с иностранными коллегами обнаружили, что двумерные листы теллурида кадмия могут самопроизвольно сворачиваться в нанотрубки, что может найти применение в электронике и фотонике. Результаты исследования были опубликованы в высокорейтинговом журнале Chemistry of Materials.

В ходе работы учёные исследовали двумерные полупроводниковые материалы. К ним относятся, например, графен, фосфорен, двумерные слои дисульфида молибдена, двумерные перовскиты — в последнее время они привлекают огромный интерес учёных. Такие материалы представляют собой атомно-тонкие кристаллы с двумерными электронными свойствами. Учёные предполагают, что эти двумерные материалы можно использовать для создания новых приборов.

«Мы изучали двумерный теллурид кадмия CdTe и обнаружили неожиданный эффект спонтанного сворачивания ультратонких, толщиной всего один нанометр, двумерных листов этого полупроводника, которые иначе называются коллоидными квантовыми колодцами», — рассказал один из авторов Роман Васильев, кандидат химических наук, доцент химического факультета и факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Коллоидные квантовые колодцы — это новое поколение коллоидных квантовых точек. Квантовые точки обладают выраженными люминесцентными свойствами и уже нашли применение в коммерчески выпускаемых устройствах, например, телевизорах. Квантовые колодцы — двумерный вариант квантовых точек — пока что только исследуются, но они обладают чрезвычайно узкими полосами люминесценции, что имеет большое значение для высокой чистоты цветопередачи в светоизлучающих устройствах.

Учёные исследовали свойства двумерных листов теллурида кадмия, меняя органические молекулы, которые были «пришиты» к их поверхности и обеспечивали стабильность наночастиц. Для синтеза наночастиц двумерного теллурида кадмия химики использовали коллоидный метод и получили их в колбе. Для этого учёные провели реакцию в органическом растворителе в присутствии поверхностно-активных веществ. Подбирая условия, исследователи смогли добиться роста наночастиц в виде атомно-тонких листов.

Сначала авторы вырастили плоские двумерные fлисты, покрытые стабилизатором — олеиновой кислотой. Удалось получить размеры листов в сотни нанометров при толщине строго в один нанометр. Затем учёные стали заменять молекулы олеиновой кислоты на другие органические молекулы и анализировать размер, форму получившихся наночастиц, их состав и кристаллическую структуру. Для этого они использовали электронный микроскоп Центра коллективного пользования МГУ.

Во время работы они обнаружили, что при использовании специального класса стабилизаторов — тиолов — плоские листы теллурида кадмия свернулись в аккуратные и однородные трубочки. Присоединяясь к поверхности листа, молекулы тиола увеличивают толщину ровно на один монослой (0,15 нанометра) и вызывают механические напряжения, которые приводят к сворачиванию листа в строго определённом кристаллографическом направлении. Сворачивание происходит у всех наночастиц одновременно, и радиус “свёртка” одинаков для всех наноструктур.

«Проведённое исследование открывает новые возможности для манипуляций с двумерными материалами и наночастицами. Весьма неожиданный эффект сворачивания напоминает оригами, только в нашем случае листы имеют толщину один нанометр. Возможность управлять пространственной формой наночастиц может найти применение в создании оптических материалов с анизотропными свойствами и с поляризованной люминесценцией. С их помощью можно разработать активные светоизлучающие матрицы для дисплеев, которые уменьшат энергопотребление и увеличат яркость и контрастность устройства. Можно также предположить возможность конструирования новых наноустройств, например, транзисторов с формой трубки. Данные интересные свойства могут быть востребованы в новых поколениях светоизлучающих и сенсорных устройств, в оптических и оптоэлектронных технологиях и нанотехнологиях», — заключил учёный.

Работа была выполнена при поддержке двух грантов Российского фонда фундаментальных исследований в сотрудничестве с учёными из Национального института наук о материалах (Япония).
 

Фото: Изображения просвечивающей электронной микроскопии для двумерных листов теллурида кадмия. На левой панели — исходные листы с плоской формой, на правой — листы после сворачивания в свёртки. В правом верхнем углу дано изображение свёрнутого листа.

 

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Жизнь внутри камня: как появились почвы на Земле?

Как работает Wi-Fi?

 

Жизнь и другие новости с Титана

Титан, спутник Сатурна, является одним из самых поразительных мест нашей Солнечной системы. На нём не только проходят дожди из вещества похожего на бензин, но на поверхности спутника также можно увидеть озера жидкого метана и этана.

К 2020 году скутеры будут загрязнять воздух больше, чем остальной наземный транспорт

10 страхов науки

Есть такая штука — неофобия. Это страх перед чем-то новым. Сильнее всего от нее страдают ученые и изобретатели.