Квазикристаллы диамана


Квазикристаллы – это структуры с квазипериодическим упорядочением без пространственной периодичности. Квазикристаллы представляют большой интерес для исследователей с момента их открытия Дэном Шехтманом в 1984 году благодаря их уникальным трехмерным структурам и их свойствам. С момента открытия было сообщено и подтверждено существование сотен квазикристаллов различного состава. В нашей работе мы изучили первый двумерный углеродный квазикристалл, полностью состоящий из sp3-гибридизованных атомов, а именно квазикристалл диамана.


Эта наноструктура основана на несоизмеримой решетке двух графеновых слоев, повернутых друг относительно друга на угол 30° с полностью гидрированными или фторированными поверхностями. Здесь гидрирование/фторирование слоев приводит к образованию межслоевых ковалентных связей. В работе проведен подробный анализ особенностей атомной структуры квазикристалла. Методами DFT и MD проведены исследования термодинамической стабильности, а также электронных и механических свойств. Сравнение с периодическими аппроксимантами и AB-диаманами показывает, что квазикристаллическая структура является более жесткой и более хрупкой. Наше исследование показывает, что квазикристаллический диаман является перспективным материалом, открывающим новый путь к синтезу неорганических квазикристаллов различного состава с уникальным набором физико-химических свойств.

Результаты работы были опубликованы в журнале Applied Surface Science (IF=6.707, DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.151362).

0 просмотров