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», Кванториум,
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

Российские биологи рассказали, почему мутации не губят вирусы

Ученые МГУ выяснили, как можно бороться с устойчивостью грибов к антигрибковым препаратам

Как изменится жизнь на Земле через 100 лет

После публикации прогнозов о будущем, сделанных американским инженером Джоном Элфретом Уоткинсом в 1900 году, BBC обратилась к читателям с предложением подел

Нокаут болезням. Наука бьется за здоровье пациентов

Открыта асимметричность связей левого и правого гиппокампов с другими областями головного мозга

Применив новые нейрокогнитивные и математические подходы, коллектив российских ученых при участии ученых из МГУ впервые описал взаимодействия между гиппокампом и другим