Диаман

Рис. 3. Диаман-II

Российские физики из Института биохимической физики РАН (Москва) и Сибирского федерального университета (Красноярск) пошли дальше. В работе [4] они предсказали еще одну углеводородную наноструктуру – диаман C₂H – двухслойный графен с адсорбированными на его внешней поверхности (с обеих сторон) атомами водорода, то есть некий гибрид графана и биграфена (рис. 2).Расположение атомов углерода в диамане такое же, как в алмазе, поэтому его можно рассматривать как алмазоподобный нанослой. Расчеты показали, что диаман гораздо устойчивее графана: энергия его образования в ≈ 6 раз больше. Диаман, как и графан, является диэлектриком: величина E_g у него всего лишь на 0.3 эВ меньше, чем у графана. Сходное электронное строение имеет и изомер диаман-II (рис. 3). Из результатов моделирования продавливания диамановой мембраны иглой атомного силового микроскопа следует, что коэффициент жесткости у диамана гораздо больше, чем у графана, и тем более графена, но при этом диаман более хрупок (разрушается при меньшей приложенной нагрузке). В [4] подмечена интересная особенность диамана и графана – отсутствие в их кристаллических структурах центра инверсии, что должно приводить к пьезоэлектрическому эффекту, который можно использовать, например, в электромеханических наноустройствах. Авторы [4] считают, что диаман может образовываться при помещении биграфена в разрядную водородную плазму. Будем надеяться, что его экспериментальное обнаружение не заставит себя долго ждать.

Л.Опенов

1. ПерсТ 16, вып. 4, с. 8 (2009).

2. D.C.Elias et al., Science 324, 236 (2009).

3. J.O.Sofo et al., Phys. Rev. B 75, 153401 (2007).

4. Л.А.Чернозатонский и др., Письма в ЖЭТФ 90, 144 (2009).