5.2
Очередная аллотропная модификация углерода — плоская кристаллическая решетка из квадратов, гексагонов и октагонов — проявляет выраженные металлические свойства.
Химия
# аллотропные формы
# графен
# Углерод
В верхней части иллюстрации – схема новой кристаллической структуры, в нижней – ее снимок, сделанный электронным микроскопом / ©University Marburg, Aalto University
Углерод — уникальный химический элемент, атомы которого способны образовывать разнообразные соединения друг с другом и создавать целый ряд совершенно разных простых веществ, такие как графит, алмаз и целый ряд других, менее распространенных вариантов. Пару десятилетий назад была получена еще одна известная аллотропная модификация углерода — графен. Он представляет собой плоскую гексагональную кристаллическую решетку толщиной в один атом.
Теоретически возможны и другие варианты соединений атомов углерода в плоскую структуру, хотя до сих пор получить их на практике не удавалось. Лишь теперь одну из них создали ученые из Германии и Финляндии: эта кристаллическая решетка образована не только шестиугольниками, но также квадратами и октагонами с четырьмя и восемью вершинами соответственно. Статья Майкла Готфрида (Michael Gottfried) и его коллег опубликована в журнале Science.
Условной единицей такой структуры служат молекулы бифенилена, содержащие четырех- и шестигранные циклы. Поэтому авторы назвали ее бифениленовой сетью (Biphenylene Network, BN). Ее удалось получить, осаждая бифенилен на гладкой золотой подложке: сперва эти молекулы связываются в цепочки, после чего отдельные цепочки сливаются в плоскость. Любопытно, что цепочки обладают хиральностью — могут существовать в двух зеркальных вариантах — и соединяются лишь при совпадении друг с другом.
Первые же исследования свойств BN показали, что они заметно отличаются от графена и других форм углерода. Такие структуры обладают выраженными металлическими характеристиками: уже при ширине всего в 21 атом решетка проводит электричество, хотя тот же графен остается при этом полупроводником. По словам ученых, такие особенности делают BN перспективным материалом для новых видов электроники и аккумуляторных анодов.
Источник: