Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Сначала о борофене
Борофен:- одноатомный слой элемента бор;
- сверхпрочный и сверхгибкий;
- сверхпроводник;
- имеет очень похожие свойства с графеном, но обладает лучшей электропроводностью, чем графен.
Впрочем, это и из названий понятно.
Преимущества графена и борофена:
- использование монослоев борофена в производстве мощных литий-ионных аккумуляторов;
- использование в гибкой электронике;
- отличный маркер биомолекул;
- преимущество при создании квантового компьютера;
- использование при хранении водорода.
Нынешние технологии не позволяют производить его в промышленных масштабах.
Но рост исследований на тему синтеза и ab initio-прогнозирования физических свойств одномерного/двумерного борофена, семафорит о его перспективности для различных областей применения.
Физики разработали уникальный метод расчета свойств борных нанотрубок.
Одномерная форма борофена - борные нанотрубки (БНТ) были синтезированы в 2010 г. методом термического испарения.Тогда же экспериментально была подтверждена их металлическая проводимость.
С использованием программных пакетов Hotcet и Tango была реализована новая параметризация SK метода SCC DFTB для бора.
Преимущества метода SCC DFTB:
- относительно низкие требования к вычислительным ресурсам;
- высокая точность энергетического описания межатомных взаимодействий в системах с большим разнообразием атомного состава.
Параметризация SK:
- определяет правильность:
- метрических параметров кристаллической ячейки,
- энергетических характеристик зонной структуры,
- в итоге, всех параметров электрических, механических и оптических свойств;
- обеспечивает:
- правильный расчет геометрических параметров структуры кристаллической решетки одномерных и двумерных форм бора,
- физически корректные характеристики их электронных и электрофизических свойств.
Новый набор параметров для квантово-механического метода для атомов бора оказался в 10,7 раз точнее существующих аналогов.
Точность расчетов метрических параметров атомной решетки достигла погрешности всего 1,69% по сравнению с эталонным методом.
Этот набор параметров признан лучшим в мире для моделирования борных структур.
Д. Колосов, руководителя исследования и доцента кафедры радиотехники и электродинамики Института физики СГУ: новая параметризация точно определяет геометрические параметры борофенов и борных нанотрубок, а также учитывает их электронное строение.
Применение новой методики:
- позволило установить, что электропроводность борных нанотрубок в 26 раз превышает показатели углеродных аналогов (графеновых нанотрубок) того же диаметра;
- позволило выявили закономерность: с увеличением Ø однослойной трубки ее электропроводность значительно возрастает.
Использование борных нанотрубок:
- в качестве проводников может стать основой для процессоров нового поколения с повышенной энергоэффективностью;
- позволит создавать более компактные зарядные устройства для портативной электроники без потери мощности.
Саратовский университет, основанный в 1909 г., является одним из старейших и ведущих научно-образовательных центров России, обучающим более 20 тыс. студентов из 40 стран и реализующим свыше 300 образовательных программ.
Автор: А. Шевченко
