Nature.com сайтына киргениңиз үчүн рахмат.Сиз чектелген CSS колдоосу менен серепчи версиясын колдонуп жатасыз.Мыкты тажрыйба үчүн жаңыртылган браузерди колдонууну сунуштайбыз (же Internet Explorerдеги Шайкештик режимин өчүрүү).Мындан тышкары, үзгүлтүксүз колдоону камсыз кылуу үчүн биз сайтты стилсиз жана JavaScriptсиз көрсөтөбүз.
Атомдук конфигурациялардын өз ара байланышы, өзгөчө аморфтук катуу заттардын бузулуу даражасы (DOD) касиеттери менен үч өлчөмдүү атомдордун так ордун аныктоо кыйынчылыгынан улам материал таанууда жана конденсацияланган зат физикасында кызыгуунун маанилүү чөйрөсү болуп саналат. структуралар1,2,3,4., Эски сыр, 5. Ушул максатта 2D системалары бардык атомдорго түздөн-түз 6,7 көрсөтүүгө мүмкүндүк берүү менен сырды түшүнүүгө жардам берет.Лазердик чөктүрүүдө өстүрүлгөн көмүртектин аморфтук монокатмарын (АМК) түз элестетүү кокус тармак теориясынын негизинде айнек сымал катуу заттардагы кристаллиттердин заманбап көрүнүшүн колдоо менен атомдук конфигурация маселесин чечет8.Бирок, атомдук масштабдын түзүлүшү менен макроскопиялык касиеттеринин ортосундагы себептик байланыш белгисиз бойдон калууда.Бул жерде биз өсүү температурасын өзгөртүү аркылуу AMC жука пленкаларындагы DOD жана өткөргүчтүктү жеңил жөндөө жөнүндө кабарлайбыз.Атап айтканда, пиролиз босого температурасы орточо тартипте секирүүлөрдүн (MRO) өзгөрүлмө диапазону менен өткөргүч AMCs өстүрүү үчүн негизги болуп саналат, ал эми температураны 25 ° C жогорулатуу AMCs MRO жоготуп жана электрдик изоляциялоочу болуп, барактын каршылыгын жогорулатат. материал 109 эсе.Үзгүлтүксүз кокустук тармактарга орнотулган өтө бурмаланган nanocrystallites визуализациялоодон тышкары, атомдук резолюциядагы электрондук микроскопия MRO жана температурага көз каранды нанокристаллит тыгыздыгынын болушун/жоктугун, DODтин комплекстүү сүрөттөлүшү үчүн сунушталган эки тартип параметрлерин көрсөттү.Сандык эсептөөлөр микроструктураны электрдик касиеттерге түздөн-түз байланыштыруучу бул эки параметрдин функциясы катары өткөргүчтүк картасын түздү.Биздин иш фундаменталдык деңгээлде аморфтук материалдардын түзүлүшүнүн жана касиеттеринин ортосундагы байланышты түшүнүүгө карай маанилүү кадам болуп саналат жана эки өлчөмдүү аморфтук материалдарды колдонуу менен электрондук түзүлүшкө жол ачат.
Бул изилдөөдө түзүлгөн жана/же талданган бардык тиешелүү маалыматтар тиешелүү авторлордон негиздүү өтүнүч боюнча жеткиликтүү.
Код GitHub сайтында жеткиликтүү (https://github.com/vipandyc/AMC_Monte_Carlo; https://github.com/ningustc/AMCProcessing).
Sheng, HW, Luo, VK, Alamgir, FM, Бай, JM жана Ма, E. Атомдук таңгактоо жана металл айнек менен кыска жана орто тартипте.Nature 439, 419–425 (2006).
Грир, AL, Физикалык металлургияда, 5-бас.(ред. Laughlin, DE and Hono, K.) 305–385 (Elsevier, 2014).
Жу, WJ жана башкалар.Үзгүлтүксүз катаалдануучу көмүртек моно катмарын ишке ашыруу.илим.Кеңейтилген 3, e1601821 (2017).
Toh, KT et al.Аморфтук көмүртектин өз алдынча турган монокатмарынын синтези жана касиеттери.Nature 577, 199–203 (2020).
Schorr, S. & Weidenthaler, K. (eds.) Crystallography in Materials Science: структуралык-мүлктүк мамилелерден инженерияга чейин (De Gruyter, 2021).
Янг, Y. жана башкалар.Аморфтук катуу заттардын үч өлчөмдүү атомдук түзүлүшүн аныктагыла.Nature 592, 60–64 (2021).
Котакоски Дж., Крашенинников А.В., Кайзер В. жана Мейер Дж.К. Графендеги чекиттик кемчиликтерден эки өлчөмдүү аморфтук көмүртекке чейин.физика.Реверенд Райт.106, 105505 (2011).
Эдер ФР, Котакоски Дж., Кайзер В. жана Мейер Дж.К. Тартиптен баш аламандыкка карай жол — графенден 2D көмүртектүү айнекке атом боюнча атом.илим.Үй 4, 4060 (2014).
Хуан, П.Ю.жана башкалар.2D кремнеземдик айнекте атомдун кайра түзүлүшүнүн визуализациясы: силикагель бийин көрүңүз.Science 342, 224–227 (2013).
Ли Х. жана башкалар.Жез фольгадагы жогорку сапаттагы жана бирдей чоң аянттуу графен пленкаларынын синтези.Илим 324, 1312–1314 (2009).
Рейна, A. жана башкалар.Химиялык бууларды жайгаштыруу жолу менен ыктыярдуу субстраттарда аз катмарлуу, чоң аянттуу графен пленкаларын түзүңүз.Нанолет.9, 30–35 (2009).
Нандамури Г., Румимов С. жана Соланки Р. Графен жука пленкаларынын химиялык буулуу катмары.Нанотехнология 21, 145604 (2010).
Кай, Дж. жана башкалар.Атомдук тактыктын жогорулашы менен графен наноленталарын жасоо.Nature 466, 470–473 (2010).
Колмер М. жана башкалар.металл оксиддеринин бетинде түздөн-түз атомдук тактыктагы графен наноленталарынын рационалдуу синтези.Илим 369, 571–575 (2020).
Язиев О.В. Графендик наноленталардын электрондук касиеттерин эсептөө боюнча көрсөтмөлөр.сактоо химиясы.сактоочу танк.46, 2319–2328 (2013).
Джанг, Ж.Атмосфералык басымдын химиялык буусу менен бензолдон катуу графен пленкаларынын төмөнкү температурада өсүшү.илим.Үй 5, 17955 (2015).
Чой, JH жана башкалар.Лондондун дисперсиялык күчүнүн жогорулашынан улам жездеги графендин өсүү температурасынын олуттуу төмөндөшү.илим.Үй 3, 1925 (2013).
Ву, Т. жана башкалар.Уруктардын уруктары катары галогендерди киргизүү менен төмөнкү температурада синтезделген үзгүлтүксүз графен пленкасы.Nanoscale 5, 5456–5461 (2013).
Чжан, ПФ жана башкалар.Ар кандай BN багыттары менен баштапкы B2N2-перилендер.Angie.Химиялык.ички ред.60, 23313–23319 (2021).
Малар, LM, Pimenta, MA, Dresselhaus, G. жана Dresselhaus, graphene MS Raman спектроскопиясы.физика.Өкүл 473, 51–87 (2009).
Egami, T. & Billinge, SJ Beeath the Bragg Peaks: Структуралык Анализ Комплексные материалдарды (Elsevier, 2003)。
Сю, З. жана башкалар.In situ TEM электр өткөргүчтүгүн, химиялык касиеттерин жана графен оксидинен графенге байланыштын өзгөрүшүн көрсөтөт.ACS Nano 5, 4401–4406 (2011).
Wang, WH, Dong, C. & Shek, CH Volumetric металлдык көз айнек.алма матер.илим.долбоор.R Rep. 44, 45–89 (2004).
Mott NF жана Davis EA Электрондук процесстер аморфтук материалдарда (Oxford University Press, 2012).
Kaiser AB, Gomez-Navarro C., Sundaram RS, Burghard M. and Kern K. Өткөрүү механизмдери химиялык жактан туунду графен моно катмарлары.Нанолет.9, 1787–1792 (2009).
Ambegaokar V., Galperin BI, Langer JS Hopping тартипсиз системаларда өткөрүү.физика.Эд.B 4, 2612–2620 (1971).
Капко В., Драболд Д.А., Торп МФ. Аморфтук графендин реалдуу моделинин электрондук структурасы.физика.Мамлекеттик Solidi B 247, 1197–1200 (2010).
Thapa, R., Ugwumadu, C., Nepal, K., Trembly, J. & Drabold, DA Ab initio аморфтук графитти моделдөө.физика.Реверенд Райт.128, 236402 (2022).
Мотт, Аморфтук материалдардагы өткөргүчтүк NF.3. Псевдогапта жана өткөргүч жана валенттүү тилкелердин учтарына жакын жайгашкан локализацияланган абалдар.философ.маг.19, 835–852 (1969).
Туан ДВ жана башкалар.Аморфтук графен пленкаларынын изоляциялык касиеттери.физика.Ревизия B 86, 121408(R) (2012).
Lee, Y., Inam, F., Кумар, А., Торп, MF жана Drabold, DA аморфтук graphene бир баракта беш бурчтук бүктөмдөр.физика.Мамлекеттик Solidi B 248, 2082–2086 (2011).
Лю, Л. жана башкалар.Графен кабыргалары менен кооздолгон эки өлчөмдүү алты бурчтуу бор нитридинин гетероэпитаксиалдык өсүшү.Science 343, 163–167 (2014).
Imada I., Fujimori A. жана Tokura Y. Металл-изолятор өтүү.Priest Mod.физика.70, 1039–1263 (1998).
Siegrist T. жана башкалар.Фазалык өтүү менен кристаллдык материалдарда бузулууну локалдаштыруу.Улуттук алма матер.10, 202–208 (2011).
Krivanek, OL et al.Караңгы талаада шакекче электрондук микроскопияны колдонуу менен атом-атом структуралык жана химиялык анализ.Nature 464, 571–574 (2010).
Kress, G. and Furtmüller, J. Эффективдүү итеративдик схемасы үчүн ab initio жалпы энергияны эсептөө үчүн тегиз толкун базалык топтомдору.физика.Эд.B 54, 11169–11186 (1996).
Kress, G. жана Joubert, D. ultrasoft pseudopotentials проектор күчөтүү менен толкун ыкмаларына чейин.физика.Эд.B 59, 1758–1775 (1999).
Perdue, JP, Burke, C., and Ernzerhof, M. Жалпыланган градиенттик жакындатуулар жөнөкөйлөштүрүлгөн.физика.Реверенд Райт.77, 3865–3868 (1996).
Grimme S., Enthony J., Erlich S. жана Krieg H. 94-элементтүү H-Pu тыгыздыгынын иш дисперсиясын коррекциялоонун (DFT-D) ырааттуу жана так баштапкы параметрлештирүү.J. Химия.физика.132, 154104 (2010).
Бул иш Кытайдын Улуттук Негизги R&D программасы тарабынан колдоого алынган (2021YFA1400500, 2018YFA0305800, 2019YFA0307800, 2020YFF01014700, 2017YFA0206300), Кытайдын Улуттук Табигый Илим Фонду13781, 13715 4001, 22075001, 11974024, 11874359, 92165101, 11974388, 51991344) , Пекин Табигый Илимдер Фонду (2192022, Z190011), Пекиндин көрүнүктүү жаш илимпоз программасы (BJJWZYJH01201914430039), Гуандун провинциясынын негизги аймакты изилдөө жана өнүктүрүү программасы (2019B010934001), Chinese Programs G03000 , жана Кытай илимдер академиясы Негизги илимий изилдөөлөрдүн чек ара планы (QYZDB-SSW-JSC019).JC Кытайдын Пекин Табигый Илим Фондуна (JQ22001) колдоосу үчүн ыраазычылык билдирет.LW Кытай Илимдер академиясынын Жаштардын инновацияларын илгерилетүү ассоциациясына (2020009) колдоосу үчүн ыраазычылык билдирет.Иштин бир бөлүгү Аньхой провинциясынын Жогорку магнит талаасынын лабораториясынын колдоосу менен Кытайдын Илимдер академиясынын Жогорку магнит талаасынын лабораториясынын туруктуу күчтүү магнит талаасынын аппаратында жүргүзүлдү.Эсептөө ресурстары Пекин университетинин суперкомпьютердик платформасы, Шанхай суперкомпьютер борбору жана Tianhe-1A суперкомпьютери тарабынан камсыздалган.
Эти автору внесли равный вклад: Хуифэн Тиан, Инханг Ма, Чжэнцзян Ли, Моуянг Ченг, Шоуконг Нин.
Хуэйфэн Тян, Чжэнцзян Ли, Цзюйчэ Ли, ПэйЧи Ляо, Шулэй Ю, Шичжуо Лю, Ифэй Ли, Синью Хуан, Чжисин Яо, Ли Лин, Сяохуй Чжао, Тинг Лей, Янфэн Чжан, Янлонг Хоу жана Лей Лю
Физика мектеби, вакуумдук физиканын негизги лабораториясы, Кытай илимдер академиясынын университети, Пекин, Кытай
Сингапур Улуттук университетинин Материал таануу жана инженерия бөлүмү, Сингапур, Сингапур
Пекин Улуттук Молекулярдык илимдер лабораториясы, Химия жана молекулалык инженерия мектеби, Пекин университети, Пекин, Кытай
Кытай илимдер академиясынын Физика институтунун конденсацияланган зат физикасы боюнча Пекин улуттук лабораториясы, Пекин, Кытай