Физики Манчестерского университета (University of Manchester) рассказали миру о создании графана – экзотического производного соединения графена.
Графен также впервые появился в стенах этого университета в 2004 году. Затем его использовали для измерения фундаментальной основы Вселенной, создания воздушного шара и самого маленького в мире транзистора, как и других не менее важных целей.
Графен представляет собой двумерный кристалл из атомов углерода. Необычно высокая проводимость вещества привлекла внимание физиков и материаловедов, которые начали активно искать применение новинке. Позже было предсказано, что графен можно видоизменять при помощи реакций с другими веществами.
Группа Андре Гейма (Andre Geim) и Константина Новосёлова пошла дальше.
Физики осуществили на практике реакцию графена с другими элементами и получили соединение с отличными электронными свойствами.
В статье, вышедшей в журнале Science, учёные пишут о том, что присоединение водорода к слоям из атомов углерода осуществлялось посредством выдержки графена в водородной плазме. При этом реакция не повлияла на строение плоскости из углеродов, образовался двумерный кристалл, который физики назвали графаном.
Нагрев нового углеродного соединения до 450 °С в течение 24 часов приводит к обратному отсоединению атомов водорода. Гейм заявляет, что исследователи сами удивились тому, как легко им удалось модифицировать графен.
Препринт статьи можно скачать здесь (PDF-файл, 599 килобайт).
Выяснилось, что в отличие от графена, хорошего проводника, графан – диэлектрик. Данное открытие позволяет задуматься о новых устройствах на основе графена-графана.
«Современная полупроводниковая промышленность приспособила для своих нужд чуть ли не всю периодическую таблицу элементов, от диэлектриков до собственно полупроводников и даже металлов, — говорит в пресс-релизе университета профессор Гейм. – Но что будет, если один материал с меняющимися свойствами сможет заменить их все?»
Правда, получить из графена полупроводниковое соединение ещё только предстоит. Напомним, что транзисторы на основе графена способны работать в несколько раз быстрее кремниевых, при этом они потребляют меньше энергии, но их работа нестабильна, что ограничивает их применение. До сих пор не решена также другая проблема: учёные не придумали, как организовать массовое производство высококачественного графена (и тем более графана).
И всё же тот факт, что поверхность графена можно изменять химическими способами, весьма воодушевляет учёных. Кроме того, если уж удалось присоединить водород, то и появление веществ, представляющие собой соединения углерода с другими элементами (производными графена), вероятно, не за горами (а значит, грядёт и появление новых свойств).
Узнайте также о простом способе получения графена.
