О проекте Напишите нам

Предсказано существование двумерной формы оксида кремния

« к списку статей

30.06.2014 Химический портал himsite.ru

Химики-теоретики из Турции предсказали существование графеноподобной модификации оксида кремния с необычными физическими и химическими свойствами.

Как заявляют разработчики, новая форма может становиться толще при растяжении, а ширина запрещенной зоны этой модификации должна изменяться в зависимости от приложенного механического напряжения. Тем не менее, другие в области физики и химии предостерегают, что синтез этого материала вряд ли возможен.

Исключительные механические и электронные свойства графена мотивировали исследователей во всем мире к поиску других двумерных материалов. Таким перспективным материалом может являться, например, силицен, графенообразные двумерные «соты», в которых атомы углерода замещены на атомы кремния. В отличие от графита макро-форма кремния не состоит из двумерных слоев, поэтому пока никому не удалось получить монослои силицена.

Тем не менее, Салим Кирачи (Salim Ciraci) с коллегами из Университета Билкента (Турция) на основании результатов расчетов предполагают, что введение кислорода в кристаллическую решетку силицена позволит получить устойчивый отдельный монослой оксида кремния (SiO2).

Результаты расчета позволяют говорить о том, что атомы кислорода могут связываться с атомами кремния, подходя как сверху, так и снизу от условной плоскости атомов кремния, а небольшая энергия активация должна способствовать легкому вхождению атомов кислорода в плоскость с образованием элементарной ячейки Si2O3, в которой атом кислорода располагается между двумя атомами кремния. Предложено две структуры – в первой, обозначенной, как hβ-оксид кремния, атомы располагаются в вершинах практически правильного шестиугольника. Однако, небольшое воздействие приводит к образованию более плотной и устойчивой структуры – hα-оксида кремния, шестиугольники в котором уже не такие правильные. Расчеты методом молекулярной динамики показывают, что эта структура может оставаться устойчивой до 1000K (727°C).

Дальнейшие расчеты показали, что hα-оксид кремния должен обладать некоторыми интересными физическими и электронными свойствами. Так, растяжение материала должно приводить к искажению связей и расширению материала в направлении, перпендикулярном приложенным силам растяжения. Материалы, обладающие такими свойствами, носят название ауксетики (auxetics) – они применяются при изготовлении взрывозащитных фартуков, имплантантов, и обычно изготавливаются из особых полимеров или вспененных материалов.

Кирачи уверен, что это первый материал, строение которого обеспечивает его ауксетические свойства на атомно-молекулярном уровне. Более того, для hα-оксида кремния может оказаться характерной относительно большая величина зоны запрещенного перехода (3 эВ), при этом растяжение hα-оксида кремния вдоль одной кристаллической оси должно повышать значение зоны запрещенного перехода, а растяжение в перпендикулярном направлении – понижать ее.

Химик-экспериментатор Ганс-Иоахим Фройнд (Hans-Joachim Freund) соглашается с тем, что рассчитанные свойства hα-оксида кремния кажутся интересными, однако уверен в том, что синтез такого материала будет сопряжен с большими трудностями – он не уверен, что для синтеза такой формы оксида кремния можно будет использовать стандартные экспериментальные техники выращивания двумерных материалов на поверхности металла – благодаря большому сродству кислорода с металлами кислород скорее свяжется с металлом, чем с кремнием. Специалист по компьютерному моделированию Артем Оганов (Artem Oganov) разделяет скептицизм Фройнда, заявляя, что такое соединение вряд ли когда-то удастся получить.

Статья опубликована от компании: Химический портал himsite.ru

Ещё анонсы и статьи

09.09.2025 Химический портал himsite.ru

Купить цепные транспортёры с нужными параметрами в компании Europlan

Наша компания Europlan занимается продажей, а также изготовлением цепных конвейеров на заказ. Каждый проект индивидуален: вы можете указать любые желаемые характеристики, например, ширину, длину, особ...

Читать далее »

04.09.2025 Химический портал himsite.ru

Выбор оптимальных электроприводов для промышленного оборудования

Электроприводы представляют собой устройства, предназначенные для преобразования электрической энергии в механическое вращательное или линейное движение. Современное промышленное оборудование невозмож...

Читать далее »

04.09.2025 Химический портал himsite.ru

Применение шаровых мельниц в химической промышленности

Химическая отрасль предъявляет высокие требования к качеству производимой продукции, поэтому особое внимание уделяется технологическому процессу. Одним из ключевых элементов современного химического п...

Читать далее »

29.08.2025 Химический портал himsite.ru

Очистка воздуха на промышленных предприятиях

На современных предприятиях проблемы энергосбережения и экологической безопасности играют первостепенную роль. Особое место при этом занимают воздухоочистительные системы, а также системы подогрева, п...

Читать далее »

13.08.2025 Химический портал himsite.ru

Теплоносители для систем отопления и химия для очистки накипи: надёжная работа и продление ресурса оборудования

Эффективность и долговечность систем отопления напрямую зависят от того, какие рабочие жидкости используются в их контурах и насколько регулярно выполняется обслуживание. Некачественный теплоноситель...

Читать далее »

Copyright © 2009-2025 HimSite.ru - Портал химической промышленности, оборудование для химии, нефтехимии, полимеров.

Обратная связь