2020年5月28日
来自俄罗斯、瑞典和韩国的一个国际研究小组提出了一种新的方法来测试预测的二维材料的结构稳定性。欧洲杯足球竞彩这次测试揭示了早些时候错误提出的一些材料。欧洲杯足球竞彩学者们认为,这种新方法的使用将进一步有助于避免在现代世界需求旺盛的二维纳米材料的开发中出现错误。欧洲杯足球竞彩研究结果发表在《国际期刊》上物理化学化学物理.
二维结构是由一层原子晶格组成的最薄的薄膜,自20世纪中期以来,二维结构的存在已被广泛讨论。科学家们已经热烈讨论了几十年,直到这种可能性被理论结论所证实,并在后来的实验中被石墨烯的合成所证实。石墨烯是一种厚度为一个原子的晶体碳。从那时起,人们对具有意想不到特性的二维材料——高强度(比金属强数百倍)、亮度、导热性——的关注显著增加,而今天,通过实验获得的二维材料的数量达到了几十种。欧洲杯足球竞彩
值得注意的是,大多数早期材料主要是通过反复试验发现的。欧洲杯足球竞彩然而,随着足够的计算机能力和理论预测方法的出现,学者们现在甚至在合成材料之前就发现了材料。欧洲杯足球竞彩现代高性能算法和方法可用于在已知化合物中大规模扫描新的二维材料。欧洲杯足球竞彩此外,在他们的帮助下,我们可以创造出具有设计性能的未知材料。欧洲杯足球竞彩然而,为了使这些预测材料能够满足生产需要,并具有应用于实际的前景,有必要对其稳定性进行计算。欧洲杯足球竞彩
“我们发现,现有和广泛使用的方法来检查理论上已知的二维材料的稳定性有一个严重的缺点,这允许绕过普遍接受的标准,实际上,在某些情况下,导致对二维材料稳定性的错误预测。”欧洲杯足球竞彩简单地说,这样的材料根本不应该存在,实际上没有机欧洲杯足球竞彩会通过实验得到它们,发现这样的材料只不过是所用方法的一个错误。SibFU科学与创新部基础科学研究实验室的研究工程师Artyom Kuklin说。欧洲杯线上买球
这位学者解释说,目前常用的方法的主要缺点是对材料的描述模式。
在建模时,研究人员使用某种条件材料,这是一种无限重复的模式,由所谓的单位细胞组成——结构的最小碎片。它看起来像是笔记本纸上反复出现的细胞。此外,关于一个单元格的信息提供了关于整个工作表的信息。该模型假设所有这些单元都是刚性互连的,并且它们不能沿着此连接弯曲。换句话说,我们有意地得到了一张完全均匀的无限的纸,当然,这张纸与现实很弱地吻合Artyom Kuklin解释道。
该研究的作者提出忽略一种材料的无限模型,而是考虑其有限尺寸的部分作为二维纳米材料稳定性的附加判据,因为这一部分对结构的分离片段之间的连接没有严格限制。如果在这些条件下,材料与周期模型中的材料保持相同,则材料中没有内应力。如果材料明显变形(例如,折叠),则此类结构中的内应力将成为不稳定的标志,因此该材料的可实现性在现实中是可疑的。欧洲杯足球竞彩
“使用提出的方法,我们的团队证明了最近合成的二维材料钯二硒化物(PdSe2)的结构稳定性,以及之前提出的几个具有类似结构的二维材料的不稳定性。欧洲杯足球竞彩我们认为这种方法足够有效,可以从理论上研究未来技术中有前景的材料。欧洲杯足球竞彩顺便提一下,对于评估二维材料内应力缺失的另一个标准,我们提出了相对于相同材料的纳米管来研究其稳定性。在这种情况下,二维材料应该比纳米管更稳定。
我们希望科学界将注意力转向上述问题,并改进现有算法,以避免将来出现类似错误研究者总结道。
该研究得到俄罗斯科学基金会的支持,项目18-13-0363。欧洲杯线上买球
来源:http://www.sfu-kras.ru/en