Бетартибӣ дар як қабати аморфии карбон гузарониши барқро модул мекунад

Ташаккур ба шумо барои боздид аз Nature.com.Шумо версияи браузерро бо дастгирии маҳдуди CSS истифода мебаред.Барои таҷрибаи беҳтарин, мо тавсия медиҳем, ки шумо браузери навшударо истифода баред (ё Ҳолати мутобиқатро дар Internet Explorer хомӯш кунед).Илова бар ин, барои таъмини дастгирии доимӣ, мо сайтро бе услубҳо ва JavaScript нишон медиҳем.
Муносибати конфигуратсияҳои атомӣ, махсусан дараҷаи бетартибии (DOD) ҷисмҳои аморфӣ бо хосиятҳо, як соҳаи муҳими таваҷҷӯҳ дар илми материалшиносӣ ва физикаи конденсатсионӣ аз сабаби душвории муайян кардани мавқеи дақиқи атомҳо дар сеченака мебошад. сохторҳо1,2,3,4., Асрори кӯҳна, 5. Бо ин мақсад, системаҳои 2D фаҳмишро ба асрор таъмин карда, имкон медиҳанд, ки ҳама атомҳо мустақиман намоиш дода шаванд 6,7.Тасвири мустақими як қабати аморфии карбон (AMC), ки тавассути пошидани лазер ба вуҷуд омадааст, масъалаи конфигуратсияи атомиро ҳал мекунад, ки назари муосири кристаллитҳоро дар ҷисмҳои сахти шишагӣ дар асоси назарияи шабакаи тасодуфӣ дастгирӣ мекунад8.Бо вуҷуди ин, робитаи сабабӣ байни сохтори миқёси атом ва хосиятҳои макроскопӣ норавшан боқӣ мемонад.Дар ин ҷо мо дар бораи танзими осони DOD ва ноқилӣ дар филмҳои тунуки AMC тавассути тағир додани ҳарорати афзоиш гузориш медиҳем.Махсусан, ҳарорати ҳадди ниҳоии пиролиз барои парвариши AMC-ҳои гузаронанда бо диапазони тағйирёбандаи ҷаҳиши миёна (MRO) калидӣ мебошад, дар ҳоле ки баланд бардоштани ҳарорат ба 25 ° C боиси аз даст додани AMCҳо мегардад, ки MRO-ро аз даст медиҳанд ва аз ҷиҳати барқ ​​​​изолятсия мекунанд ва муқовимати варақро зиёд мекунанд. материал дар 109 маротиба.Илова ба визуализатсияи нанокристаллитҳои хеле таҳрифшуда, ки дар шабакаҳои тасодуфии доимӣ ҷойгир шудаанд, микроскопияи электронии атомӣ мавҷудият/набудани MRO ва зичии нанокристаллитҳои аз ҳарорат вобастаро ошкор кард, ду параметри фармоишӣ барои тавсифи ҳамаҷонибаи DOD пешниҳод карда шуданд.Ҳисобҳои ададӣ харитаи ноқилро ҳамчун вазифаи ин ду параметр муқаррар карданд, ки микроструктураро бо хосиятҳои электрикӣ мустақиман алоқаманд мекунанд.Кори мо як қадами муҳимро дар самти фаҳмидани робитаи сохтор ва хосиятҳои маводи аморфӣ дар сатҳи бунёдӣ ифода мекунад ва барои дастгоҳҳои электронӣ бо истифода аз маводи аморфӣ дученака роҳ мекушояд.
Ҳама маълумоти дахлдори дар ин тадқиқот тавлидшуда ва/ё таҳлилшуда аз муаллифони мувофиқ бо дархости оқилона дастрасанд.
Рамз дар GitHub дастрас аст (https://github.com/vipandyc/AMC_Monte_Carlo; https://github.com/ningustc/AMCProcessing).
Sheng, HW, Luo, VK, Alamgir, FM, Bai, JM ва Ma, E. Бастабандии атомӣ ва тартиби кӯтоҳ ва миёна дар айнакҳои металлӣ.Табиат 439, 419–425 (2006).
Греер, AL, дар металлургияи физикӣ, нашри 5.(муҳаррир. Laughlin, DE and Hono, K.) 305–385 (Elsevier, 2014).
Ju, WJ ва дигарон.Татбиқи як қабати пайвастаи карбон сахтафзор.илм.Васеъ 3, e1601821 (2017).
То, КТ ва дигарон.Синтез ва хосиятҳои якқабатаи худтаъминкунандаи карбон аморфӣ.Табиат 577, 199–203 (2020).
Schorr, S. & Weidenthaler, K. (тахрир.) Кристаллография дар Илми Материал: Аз Муносибатҳои Сохтор ва Амвол то Муҳандисӣ (Де Грюйтер, 2021).
Янг, Ю ва дигарон.Сохтори сеченакаи атомии чисмхои аморфро муайян кунед.Табиат 592, 60–64 (2021).
Котакоски Ҷ., Крашенинников А.В., Кайзер В. ва Мейер Ҷ.К. Аз нуқсонҳои нуқта дар графен то карбонҳои аморфӣ ду андоза.физика.Муҳтарам Райт.106, 105505 (2011).
Эдер ФР, Котакоски Ҷ., Кайзер В. ва Мейер Ҷ.К. Роҳ аз тартиб ба бетартибӣ - атом ба атом аз графен то шишаи карбон 2D.илм.Хонаи 4, 4060 (2014).
Хуан, П.Ю.ва дигарон.Намоиши таҷдиди атомӣ дар шишаи 2D кремний: тамошои рақси силикагель.Илм 342, 224–227 (2013).
Ли Х. ва дигарон.Синтези плёнкахои баландсифат ва якхелаи графении майдони калон дар фольгаи мис.Илм 324, 1312–1314 (2009).
Рейна, А.Дар субстратҳои худсарона филмҳои графении қабати паст ва майдони калонро тавассути таҳшин кардани буғи химиявӣ созед.Нанолет.9, 30–35 (2009).
Нандамури Г., Румимов С. ва Соланки Р. Чопкунии бухори химиявии плёнкахои тунуки графен.Нанотехнология 21, 145604 (2010).
Кай, J. ва дигарон.Истеҳсоли нанориббонҳои графен тавассути болоравии дақиқи атомӣ.Табиат 466, 470–473 (2010).
Колмер М ва дигарон.Синтези оқилонаи нанорибонҳои графении дақиқи атомӣ бевосита дар рӯи оксидҳои металлӣ.Илм 369, 571–575 (2020).
Язиев О.В. Дастур оид ба ҳисоб кардани хосиятҳои электронии нанориббонҳои графен.химияи нигоҳдорӣ.зарфи нигоҳдорӣ.46, 2319–2328 (2013).
Ҷанг, Ҷ. ва дигарон.Афзоиши ҳарорати пасти плёнкаҳои сахти графен аз бензол тавассути таҳшини буғи химиявии фишори атмосфера.илм.Хонаи 5, 17955 (2015).
Чой, JH ва дигарон.Ба таври назаррас коҳиш ёфтани ҳарорати афзоиши графен дар мис аз ҳисоби афзоиши қувваи паҳншавии Лондон.илм.Хонаи 3, 1925 (2013).
Ву, Т.Филмҳои пайвастаи графенӣ дар ҳарорати паст тавассути ворид кардани галогенҳо ҳамчун тухмии тухмҳо синтез карда мешаванд.Nanoscale 5, 5456–5461 (2013).
Чжан, ПФ ва дигарон.B2N2-периленҳои ибтидоӣ бо самтҳои гуногуни BN.Анги.химиявй.дохилӣ Ed.60, 23313–23319 (2021).
Malar, LM, Pimenta, MA, Dresselhaus, G. ва Dresselhaus, MS Raman спектроскопӣ дар графен.физика.Намояндаи 473, 51–87 (2009).
Egami, T. & Billinge, SJ Beeath the Bragg Peaks: Таҳлили сохтории маводҳои мураккаб (Elsevier, 2003).
Сю, З ва дигарон.Дар situ TEM гузариши барқ, хосиятҳои химиявӣ ва тағирёбии пайвандро аз оксиди графен ба графен нишон медиҳад.ACS Nano 5, 4401–4406 (2011).
Wang, WH, Dong, C. & Shek, CH айнакҳои металлӣ Volumetric.алмаматер.илм.лоиҳа.Р Намояндагии 44, 45–89 (2004).
Мотт НФ ва Дэвис EA Равандҳои электронӣ дар маводҳои аморфӣ (Нашриёти Донишгоҳи Оксфорд, 2012).
Kaiser AB, Gomez-Navarro C., Sundaram RS, Burghard M. ва Kern K. Механизмҳои интиқол дар моноқабатҳои графен аз ҷиҳати кимиёвӣ ҳосилшуда.Нанолет.9, 1787–1792 (2009).
Амбегаокар В., Галперин BI, Гузаронидани Langer JS Hopping дар системаҳои бетартиб.физика.Эд.В 4, 2612–2620 (1971).
Капко В., Драболд Д.А., Торп МФ Сохтори электронии модели воқеии графени аморфӣ.физика.Давлати Солиди B 247, 1197–1200 (2010).
Thapa, R., Ugwumadu, C., Nepal, K., Trembly, J. & Drabold, DA Ab initio моделсозии графити аморфӣ.физика.Муҳтарам Райт.128, 236402 (2022).
Мотт, гузаронанда дар маводи аморфӣ NF.3. Ҳолатҳои локализатсияшуда дар псевдогап ва дар наздикии бандҳои ноқилӣ ва валентӣ.файласуф.маг.19, 835–852 (1969).
Туан ДВ ва дигарон.Хусусиятҳои изолятсионии филмҳои графени аморфӣ.физика.Нашри B 86, 121408(R) (2012).
Ли, Ю., Инам, Ф., Кумар, А., Торп, МФ ва Драболд, DA Оғилҳои панҷкунҷа дар як варақи графен аморфӣ.физика.Солиди давлатии В 248, 2082–2086 (2011).
Лю, Л.Афзоиши гетероэпитаксиалии нитриди борҳои шашкунҷаи дученака бо қабурғаҳои графенӣ.Илм 343, 163–167 (2014).
Имада I., Fujimori A. ва Tokura Y. Гузариш ба металл-изолятсия.Прист Мод.физика.70, 1039–1263 (1998).
Siegrist T. ва дигарон.Локализатсияи вайроншавӣ дар маводи кристаллӣ бо гузариши фаза.Алма-матери миллӣ.10, 202–208 (2011).
Криванек, ОЛ ва дигарон.Таҳлили сохторӣ ва химиявии атом ба атом бо истифода аз микроскопияи электронии ҳалқа дар майдони торик.Табиат 464, 571–574 (2010).
Кресс, Г. ва Фуртмюллер, Ҷ. Нақшаи итеративии самаранок барои ҳисобкунии умумии энергия бо истифода аз маҷмӯаҳои мавҷи ҳамвор.физика.Эд.В 54, 11169–11186 (1996).
Kress, G. ва Joubert, D. Аз псевдопотенсиалҳои ултрасофт ба усулҳои мавҷ бо тақвияти проектор.физика.Эд.В 59, 1758–1775 (1999).
Perdue, JP, Burke, C., ва Ernzerhof, M. Ароксиматсияҳои градиентии умумӣ соддатар карда шуданд.физика.Муҳтарам Райт.77, 3865–3868 (1996).
Grimme S., Enthony J., Erlich S., and Krieg H. Параметризатсияи ибтидоии пайваста ва дақиқи ислоҳи дисперсияҳои функсионалии зичии (DFT-D) 94-элементи H-Pu.J. Химия.физика.132, 154104 (2010).
Ин кор аз ҷониби Барномаи миллии калидии R&D-и Чин (2021YFA1400500, 2018YFA0305800, 2019YFA0307800, 2020YFF01014700, 2017YFA0206300), Фонди миллии табиатшиносии Чин (1377182, 2018) дастгирӣ карда шудааст 4001, 22075001, 11974024, 11874359, 92165101, 11974388, 51991344) , Бунёди илмҳои табиатшиносии Пекин (2192022, Z190011), Барномаи олими ҷавони барҷастаи Пекин (BJJWZYJH01201914430039), Барномаи таҳқиқот ва рушди музофоти Гуандун (2019B010934001), Барномаи Чини G030 , ва Академияи илмҳои Чин Нақшаи сарҳадии тадқиқоти асосии илмӣ (QYZDB-SSW-JSC019).JC ба Бунёди илмии табиии Пекини Чин (JQ22001) барои дастгирӣ ташаккур мегӯяд.LW ба Ассотсиатсияи пешбурди навовариҳои ҷавонони Академияи илмҳои Чин (2020009) барои дастгирӣ миннатдорӣ баён мекунад.Як кисми кор дар дастгохи устувори майдони магнитии лабораторияи майдони магнитии баланди Академияи илмхои Хитой бо дастгирии лабораторияи майдони магнитии баланди музофоти Аньхуэй анчом дода шуд.Захираҳои ҳисоббарорӣ аз ҷониби платформаи суперкомпьютерҳои Донишгоҳи Пекин, маркази суперкомпьютерҳои Шанхай ва суперкомпьютери Tianhe-1A таъмин карда мешаванд.
Муаллифони инҳоянд: Хуйфенг Тян, Инханг Ма, Чжэнцзян Ли, Моуянг Ченг, Шоуконг Нин.
Хуэйфэн Тян, Чжэнцзян Ли, Жуиджие Ли, ПейЧи Ляо, Шулей Ю, Шижуо Лю, Йифэй Ли, Синью Хуан, Чжихин Яо, Ли Лин, Сяосюй Чжао, Тинг Лей, Янфэн Чжан, Янлонг Хоу ва Лей Лю
Мактаби физика, Лабораторияи калидии физикаи вакуумӣ, Донишгоҳи Академияи илмҳои Чин, Пекин, Чин
Кафедраи илмҳои мавод ва муҳандисии Донишгоҳи миллии Сингапур, Сингапур, Сингапур
Лабораторияи миллии илмҳои молекулавии Пекин, Мактаби химия ва муҳандисии молекулавӣ, Донишгоҳи Пекин, Пекин, Чин
Лабораторияи миллии Пекин оид ба физикаи материяи конденсатсионӣ, Институти физикаи Академияи илмҳои Чин, Пекин, Хитой


Вақти фиристодан: 02-02-2023
  • wechat
  • wechat