Коллектив ученых из США, Китая и России синтезировали двумерный кристалл бора. Это лист толщиной в один атом, по структуре похожий на графен и обладающий высокой прочностью, проводимостью и другими уникальными свойствами, которые могут найти применение при создании наноэлектронных устройств и фотоэлементов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science, о них рассказывает сайт МФТИ, сотрудники которого принимали участие в исследованиях.
Для получения нужных свойств ученые выращивали кристаллы на подложке из серебра. Бор и серебро слабо взаимодействуют друг с другом, благодаря чему и получилось синтезировать новый материал, названный борофеном. Атомы бора напылялись с помощью техники электронно-лучевого испарения. С помощью методов электронной и сканирующей туннельной микроскопии выращенный материал был исследован на предмет сравнения результатов эксперимента с теоретическим предсказанием структуры борофена, сделанным российскими учеными. Анализ подтвердил, что был получен именно этот материал.
При этом борофен получился не плоским, а гофрированным — как и предсказывали теоретические модели. Т.е. материал напоминает лист гофрированного картона, изгибающийся вверх и вниз в зависимости от связей между атомами бора. Благодаря такой структуре борофен может считаться анизотропным материалом, то есть его механические и электронные свойства зависят от выбранного направления. Борофен, как и графен, проводит электрический ток, поэтому это первый известный ученым двумерный анизотропный металл.
Мало того, борофен обладает наибольшей прочностью на разрыв по сравнению с любым другим известным материалом. «Ни одна из объемных форма бора не обладает подобными металлическими свойствами, — говорит ведущий автор статьи Натан Гайзингер (Nathan Guisinger) из Аргоннской национальной лаборатории (США). — По всей видимости, мы нашли лидера по прочности на растяжение среди двумерных материалов».
Материал нуждается в дальнейшем изучении, но авторы исследования уверены в том, что он обладает большим потенциалом для применения в наноэлектронике.
