Специалисты из Университета Райса десять лет назад предположили, что атомы бора прочно соединятся с медью, формируя необычный материал — борофен, обладающий перспективами в электронной промышленности и энергетике. Новейшее исследование показало, что материал действительно образуется, но речь идет вовсе не о борофене. Атомы бора вступают в прочную связь с медью, образуя 2D-борид меди — новую структуру с уникальной атомной организацией, пишет Phys.org.
Ранее ученым удавалось синтезировать борофен на серебряных и золотых поверхностях, однако случай с медью оставался неопределенным. Одни опыты свидетельствовали о появлении полиморфного борофена, другие же утверждали, что бор может формировать различные боридные фазы либо переходить в объемные кристаллические структуры. Для определения истинной природы возникающего материала понадобилось новое исследование, включающее высокочувствительную микроскопию, спектроскопические методы и компьютерное моделирование.
Ученые зафиксировали уникальную зигзагообразную структуру и необычные электронные характеристики, существенно отличающиеся от всех известных форм борофена. Отличная согласованность экспериментов и расчетов позволила окончательно определить природу соединения, которое формируется на границе медной подложки и вакуумированной среды.
Несмотря на то что 2D-борид меди изначально не являлся целью специалистов, сам факт его обнаружения проливает свет на поведение бора в присутствии разных металлических поверхностей в условиях двумерных структур. Изучение новинки открывает путь к пониманию процесса образования ультратонких слоев на основе металлоборидных веществ, представляющих значительный научный и практический интерес. Среди них — материалы, применяемые в высокотемпературных керамических системах, востребованных в экстремальных условиях эксплуатации и технологиях гиперзвука.
Соавтор исследования, профессор материаловедения и инженерии Северо-Западного университета Марк Херсам подчеркнул важность дальнейшего изучения новой группы материалов, открывающих широкие перспективы использования, начиная от энергоемких аккумуляторов и заканчивая квантовыми информационными технологиями. Полученный 2D-борид меди стал первым представителем целой серии потенциально новых двумерных материалов, готовых изменить представления о возможностях современной науки и техники.
Ранее ученые нашли в недрах Земли огромные скрытые запасы золота. Как оказалось, небольшая часть пород с драгоценными металлами поднялась на поверхность и образовала целые острова.
