Чем примечательны британские и американские научные открытия, так это, в первую очередь, попытками показать миру насколько велик научный потенциал этих стран. Именно так заставляют думать обычного читателя очередные презентации западных научных журналов, в частности – «American Chemical Society». Этот информационный ресурс сегодня оповестил мировую общественность о новом уникальном открытии. Британские учёные получили новый наноматериал посредством сплавления фосфора и мышьяка.
Новый британский наноматериал высокой проводимости
Сообщается, что на основе открытия удалось создать ленты толщиной в один атом. Причём созданные ленты обладают высокой проводимостью. Создатели новинки утверждают: грядёт следующее поколение:
- аккумуляторных батарей,
- солнечных панелей,
- квантовых компьютеров.
Здесь обращает на себя внимание один нюанс. Если верить химикам, фосфор совсем не тот элемент, который удачно «дружит» с электричеством. Имеется в виду фактор проводимости тока, что является актуальным и необходимым для практических применений в отмеченных устройствах.
Тем не менее, британская исследовательская группа утверждает: сплав фосфорных лент и мышьяка открывает уникальные возможности. Этот сплав способствует лучшему сохранению энергии аккумуляторами или суперконденсаторами. Кроме того, британский наноматериал идеален для создания детекторов ближнего инфракрасного диапазона.
Так что же представляет новая нанолента? Фактически это фосфорен — двумерный наноматериал, содержащий один слой искусственно созданного чёрного фосфора. Оказывается британцы ещё в 2019 году обнаружили потенциал фосфорных нанолент. Методом экспериментов добавляли к перовскитным солнечным элементам. В результате, как утверждается, сохраняется больше энергии Солнца.
Как улучшали новый наноматериал на проводимость
Несмотря на достигнутый результат, британцы решили улучшить электропроводность фосфора внедрением некоторого количества мышьяка. По факту внедрения образовались кристаллы, которые смешали с литием, предварительно растворённым в жидком аммиаке при температуре минус 50° C.
Литий держали под аммиаком сутки, после чего аммиак удаляли, заменив органическим растворителем. Полученная таким образом атомная структура даёт перемещение ионов лишь в одном направлении, а не в поперечном направлении. Так британцам удалось создать новое семейство наноматериалов: ленты на основе сплава мышьяка и фосфора.
Анализ созданного наноматериала показал: ленты обладают высокой степенью электропроводности при температуре выше минус 140°C. Ключевой особенностью здесь является высокая мобильность «дырок». Имеются в виду электронные «дырки», которые наряду с электронами обеспечивают электрический транспорт.
При помощи информации: UCL