Eskerrik asko Nature.com bisitatzeagatik.CSS laguntza mugatua duen arakatzailearen bertsioa erabiltzen ari zara.Esperientzia onena lortzeko, eguneratutako arakatzailea erabiltzea gomendatzen dugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desgaitzea).Horrez gain, etengabeko laguntza bermatzeko, gunea estilorik eta JavaScript gabe erakusten dugu.
Konfigurazio atomikoen korrelazioa, batez ere solido amorfoen nahaste-maila (DOD) propietateekin, interes-eremu garrantzitsua da materialen zientzian eta materia kondentsatuaren fisikan, atomoen posizio zehatzak hiru dimentsiotan zehazteko zailtasunagatik. egiturak1,2,3,4., Antzinako misterio bat, 5. Horretarako, 2D sistemek misterioa ezagutzeko aukera ematen dute atomo guztiak zuzenean bistaratzeko aukera emanez 6,7.Laser deposizioaren bidez hazitako karbono monogeruza amorfo baten (AMC) irudi zuzenak konfigurazio atomikoaren arazoa konpontzen du, kristalezko solido kristalezkoen ikuspegi modernoa onartzen du ausazko sareen teorian oinarrituta8.Hala ere, eskala atomikoaren egituraren eta propietate makroskopikoen arteko erlazio kausala ez dago argi.Hemen DODren eta eroankortasunaren doikuntza errazaren berri ematen dugu AMC film meheetan, hazkunde-tenperatura aldatuz.Bereziki, pirolisiaren atalasearen tenperatura funtsezkoa da ordena ertaineko jauzien (MRO) sorta aldakorra duten AMC eroaleak hazteko, tenperatura 25 °C igotzeak AMCak MRO galtzea eta elektrikoki isolatzaileak bihurtzen ditu, xaflaren erresistentzia handituz. materiala 109 aldiz.Ausazko sare etengabeetan txertatutako oso distortsionatutako nanokristaliteak bistaratzeaz gain, bereizmen atomikoaren mikroskopia elektronikoak MROren presentzia/absentzia eta tenperaturaren menpeko nanokristalito dentsitatea agerian utzi zuen, DODren deskribapen integralerako proposatutako bi ordena-parametroak.Zenbakizko kalkuluek eroankortasun-mapa ezarri zuten bi parametro horien arabera, mikroegitura propietate elektrikoekin zuzenean lotuz.Gure lanak material amorfoen egitura eta propietateen arteko erlazioa oinarrizko mailan ulertzeko urrats garrantzitsua da eta bi dimentsioko material amorfoak erabiltzen dituzten gailu elektronikoei bidea ematen die.
Ikerketa honetan sortutako eta/edo aztertutako datu garrantzitsu guztiak dagozkien egileengandik eskuragarri daude, arrazoizko eskaera eginda.
Kodea GitHub-en dago eskuragarri (https://github.com/vipandyc/AMC_Monte_Carlo; https://github.com/ningustc/AMCProcessing).
Sheng, HW, Luo, VK, Alamgir, FM, Bai, JM eta Ma, E. Enbalaje atomikoa eta eskaera laburra eta ertaina edalontzi metalikoetan.Natura 439, 419–425 (2006).
Greer, AL, Physical Metallurgy in, 5. ed.(Arg. Laughlin, DE eta Hono, K.) 305–385 (Elsevier, 2014).
Ju, WJ et al.Etengabe gogortzen den karbono monogeruza bat ezartzea.zientzia.3. hedatua, e1601821 (2017).
Toh, KT et al.Karbono amorfoaren monogeruza autosostengarri baten sintesia eta propietateak.Natura 577, 199–203 (2020).
Schorr, S. & Weidenthaler, K. (arg.) Crystallography in Materials Science: Structure-Property Relationships to Engineering (De Gruyter, 2021).
Yang, Y. et al.Solido amorfoen hiru dimentsioko egitura atomikoa zehaztea.Natura 592, 60–64 (2021).
Kotakoski J., Krasheninnikov AV, Kaiser W. eta Meyer JK Grafenoaren akats puntualetatik bi dimentsioko karbono amorfora.fisika.Wright erreverendoa.106, 105505 (2011).
Eder FR, Kotakoski J., Kaiser W. eta Meyer JK Ordenatik desordenarako bidea —atomoz atomo grafenotik 2D karbono beirara.zientzia.4. etxea, 4060 (2014).
Huang, P.Yu.et al.Berrantolaketa atomikoaren bistaratzea 2D silizezko beiran: ikusi silize gelaren dantza.Science 342, 224–227 (2013).
Lee H. et al.Eremu handiko grafenozko film uniforme eta kalitate handikoen sintesia kobrezko paperean.Science 324, 1312–1314 (2009).
Reina, A. et al.Sortu geruza baxuko eta azalera handiko grafenozko filmak substratu arbitrarioetan lurrun-jadapen kimikoen bidez.Nanolet.9, 30–35 (2009).
Nandamuri G., Rumimov S. eta Solanki R. Grafenozko film meheen lurrun-deposizio kimikoa.Nanoteknologia 21, 145604 (2010).
Kai, J. et al.Grafenozko nano-zibonen fabrikazioa, goranzko zehaztasun atomikoaren bidez.Natura 466, 470–473 (2010).
Kolmer M. et al.Zehaztasun atomikoko grafeno nanozerbitzuen sintesi arrazionala zuzenean oxido metalikoen gainazalean.Science 369, 571–575 (2020).
Yaziev OV Grafenozko nanozibonen propietate elektronikoak kalkulatzeko jarraibideak.biltegiratze-kimika.biltegiratze depositua.46, 2319–2328 (2013).
Jang, J. et al.Bentzenotik grafenozko film solidoen tenperatura baxuko hazkuntza, presio atmosferikoko lurrun-jadapen kimikoaren bidez.zientzia.5. etxea, 17955 (2015).
Choi, JH et al.Grafenoaren hazkuntza-tenperaturaren murrizketa nabarmena kobrearen gainean, Londresko dispertsio-indar hobetuagatik.zientzia.3. etxea, 1925 (2013).
Wu, T. et al.Tenperatura baxuan sintetizatutako grafeno-film jarraituak hazien hazi gisa halogenoak sartuz.Nanoscale 5, 5456–5461 (2013).
Zhang, PF et al.Hasierako B2N2-perilenoak BN orientazio ezberdinekin.Angie.Kimikoa.barne Ed.60, 23313–23319 (2021).
Malar, LM, Pimenta, MA, Dresselhaus, G. eta Dresselhaus, MS Raman espektroskopia grafenoan.fisika.473. ordezkaria, 51–87 (2009).
Egami, T. & Billinge, SJ Bragg Peaks azpian: Material konplexuen egiturazko analisia (Elsevier, 2003).
Xu, Z. et al.In situ TEM-ek eroankortasun elektrikoa, propietate kimikoak eta grafeno oxidotik grafenorako lotura-aldaketak erakusten ditu.ACS Nano 5, 4401–4406 (2011).
Wang, WH, Dong, C. & Shek, CH Betaurreko metaliko bolumetrikoak.alma mater.zientzia.proiektua.R Rep. 44, 45–89 (2004).
Mott NF eta Davis EA Electronic Processes in Amorphes Materials (Oxford University Press, 2012).
Kaiser AB, Gomez-Navarro C., Sundaram RS, Burghard M. eta Kern K. Conduction mechanisms in chemically derivated graphene monolayers.Nanolet.9, 1787–1792 (2009).
Ambegaokar V., Galperin BI, Langer JS Hopping condukzioa sistema desordenatuetan.fisika.Ed.B 4, 2612–2620 (1971).
Kapko V., Drabold DA, Thorp MF Grafeno amorfoaren eredu errealista baten egitura elektronikoa.fisika.State Solidi B 247, 1197–1200 (2010).
Thapa, R., Ugwumadu, C., Nepal, K., Trembly, J. & Drabold, DA Ab initio grafito amorfoaren modelizazioa.fisika.Wright erreverendoa.128, 236402 (2022).
Mott, Eroankortasuna Material amorfoetan NF.3. Egoera lokalizatuak pseudohutsunean eta eroapen- eta balentzia-banden muturretatik gertu.filosofoa.mag.19, 835–852 (1969).
Tuan DV et al.Grafenozko film amorfoen propietate isolatzaileak.fisika.B 86 berrikuspena, 121408(R) (2012).
Lee, Y., Inam, F., Kumar, A., Thorp, MF eta Drabold, DA Tolesdura pentagonalak grafeno amorfoko xafla batean.fisika.State Solidi B 248, 2082–2086 (2011).
Liu, L. et al.Bi dimentsioko boro nitruro hexagonalaren hazkuntza heteroepitaxiala grafenozko saihetsekin.Science 343, 163–167 (2014).
Imada I., Fujimori A. eta Tokura Y. Metal-isolator trantsizioa.Apaiza Mod.fisika.70, 1039–1263 (1998).
Siegrist T. et al.Desordenaren lokalizazioa fase-trantsizioa duten material kristalinoetan.Alma mater nazionala.10, 202–208 (2011).
Krivanek, OL et al.Atomoz atomo egitura eta analisi kimikoa eraztun-mikroskopia elektronikoa erabiliz eremu ilunean.Natura 464, 571–574 (2010).
Kress, G. eta Furtmüller, J. Efficient iterative scheme for ab initio guztizko energia kalkulatzeko planoko uhinen oinarri-multzoak erabiliz.fisika.Ed.B 54, 11169–11186 (1996).
Kress, G. eta Joubert, D. From ultrasoft pseudopotentials to wave methods with projector anplification with.fisika.Ed.B 59, 1758–1775 (1999).
Perdue, JP, Burke, C. eta Ernzerhof, M. Gradienteen hurbilketa orokorrak errazagoak dira.fisika.Wright erreverendoa.77, 3865–3868 (1996).
Grimme S., Anthony J., Erlich S. eta Krieg H. 94-elementu H-Puren dentsitate-bariantza funtzionalaren zuzenketa (DFT-D) hasierako parametrizazio koherentea eta zehatza.J. Kimika.fisika.132, 154104 (2010).
Lan hau Txinako I+G Programa Nazionalak (2021YFA1400500, 2018YFA0305800, 2019YFA0307800, 2020YFF01014700, 2017YFA0206300), Txinako Natur Zientzien Fundazio Nazionalak (2018YFA0305800, 2019YFA0307800) babestu zuen 4001, 22075001, 11974024, 11874359, 92165101, 11974388, 51991344) , Beijing Natural Science Foundation (2192022, Z190011), Beijing Distinguished Young Scientist Program (BJJWZYJH01201914430039), Guangdong Provincial Key Area Research and Development Program (2019B010934001), Chinese Academy of Sciences Strategic Pilot Program, Grant of China Academy of Science and No. Ikerketa zientifiko giltzarrien mugako plana (QYZDB-SSW-JSC019).JC-k Txinako Beijing Natural Science Foundation-i (JQ22001) eskertzen du bere laguntzagatik.LWk Txinako Zientzien Akademiako Gazteen Berrikuntza Sustatzeko Elkarteari (2020009) eskertzen du bere laguntzagatik.Lanaren zati bat Txinako Zientzien Akademiako Eremu Magnetiko Altuko Laborategiko eremu magnetiko indartsuko gailu egonkorrean egin zen, Anhui Probintziako Eremu Magnetiko Altuko Laborategiaren laguntzarekin.Baliabide informatikoak Peking Unibertsitateko superkonputazio plataformak, Shanghaiko superkonputazio zentroak eta Tianhe-1A superkonputagailuak eskaintzen dituzte.
Hauek dira: Huifeng Tian, ​​​​Yinhang Ma, Zhenjiang Li, Mouyang Cheng, Shoucong Ning.
Huifeng Tian, ​​​​​Zhenjian Li, Juijie Li, PeiChi Liao, Shulei Yu, Shizhuo Liu, Yifei Li, Xinyu Huang, Zhixin Yao, Li Lin, Xiaoxui Zhao, Ting Lei, Yanfeng Zhang, Yanlong Hou eta Lei Liu
Fisika Eskola, Hutseko Fisikako Giltza Laborategia, Txinako Zientzia Akademiako Unibertsitatea, Beijing, Txina
Materialen Zientzia eta Ingeniaritza Saila, Singapurreko Unibertsitate Nazionala, Singapur, Singapur
Pekingo Zientzia Molekularren Laborategi Nazionala, Kimika eta Ingeniaritza Molekularreko Eskola, Pekingo Unibertsitatea, Beijing, Txina
Pekingo Materia Kondentsatuaren Fisikako Laborategi Nazionala, Fisika Institutua, Txinako Zientzien Akademia, Beijing, Txina