Российские физики рассчитали, как из соли получить аналог графена

Международная команда физиков с помощью компьютерного моделирования выяснила, какой должна быть толщина кристаллической пленки соли, чтобы она по своим свойствам стала похожей на графен. Исследование проводили специалисты из России и США, представляющие МФТИ, МИСиС, Сколтех, ТИСНУМ и Университет Райса (Хьюстон, штат Техас, США).

 

Как сообщает пресс-служба МФТИ, ученые ставили перед собой задачу найти новые материалы для наноэлектроники. И с помощью эффекта графитизации придумали как из хлорида натрия получить такие же тонкие слои, как и в графене.

 

Графен - сверхтонкая пленка из углеводорода (толщина - один атом). Она обладает рядом уникальных свойств - высокая электропроводимость, прозрачность и прочность больше, чем у стали той же толщины. С момента открытия графена ученые задались целью найти двумерные материалы с подобными свойствами.

 

Ранее теоретические исследования показали, что пленки с кубической решеткой можно расщепить на слои и изменить их кристаллическую решетку на шестиугольную. Такой процесс назвали "графитизацией" и теоретически применяли его к каменной соли. Но до сих пор не было наглядной теории превращения соли в аналог графена.

 

Физики создали компьютерную модель кристалла соли и щепетильно изучили разные формы его кристаллической решетки. Задача была определить, как ее вид позволит получить стабильную структуру из шестигранников. Сложное компьютерное моделирование выявило, что для всех солей натрия кубическая форма переходит в шестигранную при толщине в 11 слоев. А для солей лития - от 19 до 27 слоев.

 

Затем эксперимент расширили на другие соли. Сравнив данные, физики пришли к выводу, что количество слоев, при котором структура кристалла становится гексагенной, зависит от электроотрицательности металла. Чем выше этот параметр, тем сильнее металл притягивает электроны и тем самым уменьшает толщину пленки.

 

Данной работой, по словам ученых, уже заинтересовались их коллеги из Японии и Израиля. Они хотят подтвердить (или опровергнуть) теоретические расчеты экспериментом. Каменная соль - природный минерал, который добывается из земной коры. Если из соли действительно смогут создать пленки, сходные по свойствам с графеном - они в любом случае найдут широкое применение в наноэлектронике.