Boron dapat membentuk struktur honeycomb, graphene-like 2-D murni

energi ionisasi, kimia, SBMPTN 2016 SAINTEK kode 245 no 31 energi ionisasi revisi (Juli 2019).

Anonim

Borophene diketahui memiliki kisi segitiga dengan lubang, sementara kisi boron sarang lebah diprediksi tidak stabil secara energetik. Namun, tim peneliti yang dipimpin oleh Prof. KH Wu di Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, berhasil membuat borophene graphene-seperti murni dengan menggunakan Al (111) permukaan sebagai substrat dan epitaksi balok molekul di vakum ultrahigh, menyediakan platform ideal untuk bahan berbasis boron buatan dengan sifat elektronik yang menarik seperti negara Dirac dan perilaku superkonduktivitas.

Boron alotrop dimensi rendah telah menarik minat yang besar dalam beberapa dekade terakhir, dan karya teoritis memprediksi keberadaan boron monolayer. Karena boron hanya memiliki tiga elektron valensi, defisiensi elektron membuat kisi sarang lebah boron yang tidak stabil secara energetik. Sebaliknya, kisi segitiga dengan lubang periodik diperkirakan lebih stabil. Pada tahun 2015, Prof. Wu memimpin tim peneliti di Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, dan berhasil mensintesis lembaran borofena 2-D pada permukaan perak, yang menunjukkan kisi-kisi segitiga yang diprediksi dengan susunan lubang heksagonal yang berbeda.

Pertanyaan yang menarik adalah apakah mungkin untuk menyiapkan monolayer borophene dengan kisi sarang lebah murni. Honeycomb borophene secara alami akan menjadi tuan Fermion Dirac, dan dengan demikian, sifat-sifat elektronik yang menarik menyerupai bahan unsur 2-D unsur IV lainnya. Selain itu, kisi boron 2-D honeycomb dapat mengaktifkan superkonduktivitas. Dalam superkonduktor Tc tinggi terkenal, MgB2, struktur kristal terdiri dari bidang boron dengan lapisan Mg yang diinterkalasi, di mana pesawat boron memiliki struktur sarang lebah murni seperti graphene. Sangat luar biasa bahwa dalam MgB2, superkonduktivitas terjadi di pesawat boron, sedangkan atom Mg berfungsi sebagai donor elektron.

Baru-baru ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Prof. Wu melaporkan persiapan sukses borophene graphene-seperti bentuk sarang lebah, dengan menggunakan Al (1 1 1) permukaan sebagai substrat dan molekuler epitaksi balok (MBE) pertumbuhan di vakum ultrahigh. Scanning tunneling microscopy (STM) gambar mengungkapkan borophene monolayer sempurna dengan planar, kisi sarang lebah tanpa lekukan mirip dengan graphene. Perhitungan teoritis menunjukkan bahwa borofena honeycomb pada Al (1 1 1) stabil secara energetik. Hebatnya, hampir satu muatan elektron ditransfer ke masing-masing atom boron dari substrat Al (1 1 1) dan menstabilkan struktur borofena honeycomb. Pekerjaan ini menunjukkan manipulasi kisi borophene dengan mengendalikan transfer muatan antara substrat dan borofena. Dan borophene honeycomb memberikan kemungkinan yang menarik untuk membangun lapisan atom boron berbasis dengan sifat-sifat elektronik yang unik seperti negara-negara Dirac, serta untuk mengontrol superkonduktivitas dalam senyawa boron berbasis.

menu
menu