Химики создали графеновые наноленты на полупроводниковой подложке

Martina Peter/Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology

Международная группа исследователей впервые создала графеновые наноленты на поверхности полупроводников, свойства которых можно контролировать. До сих пор это было возможно только на металлических поверхностях. Статья ученых опубликована в журнале Science.

Графен представляет собой монослой графита и первый двумерный материал. Он породил целый класс подобных материалов с уникальными свойствами. Больше всего исследователи ценят в графене его проводимость и легкость. В последнее время исследователи начали проявлять интерес к графеновым нанолентам, так как они обладают полупроводниковыми свойствами, которые можно использовать, например, в электротехнике и компьютерных технологиях.

«Именно поэтому многие исследовательские группы по всему миру сосредотачивают свои усилия на графеновых нанолентах, — объясняет один из исследователей, профессор Галле-Виттенбергского университета Константин Амшаров. — Ширина этих лент нанометрового размера не превышает нескольких атомов углерода. Их свойства определяются формой и шириной. Когда исследование графена только начиналось, мы могли получить ленты графена только с помощью разрезания более крупных полотен. Этот процесс был очень сложным и неточным».

Исследователям теперь удалось упростить создание нанолент. Команда создала материалы по методике «снизу вверх», собирая их из атомов, а не разрушая большие по размеру структуры. Исследователям впервые удалось получить ленты на поверхности оксида титана. До сих пор такие ленты исследователи создавали в основном на поверхности золота. Это не только сравнительно дорого, но и нецелесообразно.

Проблема такого подхода заключается в том, что золото проводит электричество. Это крайне негативно сказывается на свойствах графеновых нанолент, поэтому данный метод использовался только в фундаментальных исследованиях. Однако золото в первую очередь используется в качестве катализатора для получения этих материалов. Кроме того, такие графеновые ленты необходимо перенести с золота на другую поверхность, что довольно непросто. Новый подход, предложенный учеными, решает все эти проблемы.

В новом методе в качестве подложки исследователи использовали рутил — кристаллическую модификацию оксида титана. Для синтеза исследователи использовали 10,10"-дибром-1',4'-дифтор-9,9':10',9"-терантрацен (DBDFTA). Соединение полимеризовали на подложке из рутила, а затем проводили циклодегидрофторирование для создания внутримолекулярных связей. В конечном итоге ученые получили наноленту из графена, длину и ширину которой можно контролировать в процессе синтеза.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.