Ua ʻike nā kānaka a pau e loaʻa ana ka wai i ʻekolu mau mokuʻāina o ka hōʻuluʻulu ʻana. Hoʻokomo mākou i ka ipuhao, a hoʻomaka ka wai e hoʻolapalapa a evaporate, e huli ana mai ka wai i ke kinoea. Hoʻokomo mākou i loko o ka pahu hau, a hoʻomaka ia e lilo i hau, a laila e neʻe mai kahi wai i kahi kūlana paʻa. Eia nō naʻe, ma lalo o kekahi mau kūlana, hiki ke hele koke ka mahu wai i ka lewa i loko o ka pae paʻa, e kāʻalo ana i ka pae wai. ʻIke mākou i kēia kaʻina hana ma kāna hopena - nā hiʻohiʻona nani ma nā puka makani i ka lā hoʻoilo hau. ʻO ka poʻe ʻoliʻoli kaʻa, i ka wā e ʻoki ai i kahi papa hau mai ka pale makani, ʻike pinepine lākou i kēia kaʻina hana me ka hoʻohana ʻole ʻana i ka ʻepekema, akā i nā epithets naʻau. Hoʻokahi ʻaoʻao a i ʻole, ua uhi ʻia nā kikoʻī o ka hoʻokumu ʻana o ka hau hau ʻelua i nā makahiki he nui. A i kēia manawa, no ka manawa mua, ua hiki i kahi hui honua o nā ʻepekema ke ʻike i ke ʻano atomic o ka hau ʻelua-dimensional i ka wā o kona hoʻokumu ʻana. He aha nā mea huna i hūnā ʻia i loko o kēia kaʻina hana kino maʻalahi, pehea i hiki ai i nā ʻepekema ke wehe iā lākou, a pehea ka pono o kā lākou ʻike? ʻO ka hōʻike o ka hui noiʻi e haʻi iā mākou e pili ana i kēia. Hele.
Kumu noiʻi
Inā mākou e hoʻonui, a laila aneane ʻekolu mau ʻāpana a puni mākou. Eia naʻe, inā e noʻonoʻo mākou i kekahi o lākou me ka meticulously, hiki iā mākou ke ʻike i nā ʻāpana ʻelua. ʻO kahi ʻōpala hau e hana ʻia ma luna o ka ʻili o kekahi mea he kumu hoʻohālike o kēia. ʻAʻole ia he mea huna i ke kaiāulu ʻepekema ka noho ʻana o ia mau hale, no ka mea, ua loiloi pinepine ʻia lākou. Akā ʻo ka pilikia he mea paʻakikī ke nānā aku i nā hale metastable a i ʻole nā mea waena e pili ana i ka hoʻokumu ʻana o ka hau 2D. Ma muli o nā pilikia banal - ka palupalu a me ka palupalu o nā hale i aʻo ʻia.
ʻO ka mea pōmaikaʻi, hiki i nā ʻano scanning hou ke nānā ʻia i nā laʻana me ka hopena liʻiliʻi, e hiki ai ke loaʻa ka ʻikepili kiʻekiʻe i kahi manawa pōkole, ma muli o nā kumu i luna. I loko o kēia noiʻi ʻana, ua hoʻohana ka poʻe ʻepekema i ka microscopy ikaika atomika non-contact, me ka piko o ka nila microscope i uhi ʻia me ka carbon monoxide (CO). ʻO ka hui pū ʻana o kēia mau mea paahana e hiki ai ke kiʻi i nā kiʻi i ka manawa maoli o nā kūkulu ʻaoʻao o ka hau hexagonal bilayer ʻelua-dimensional i ulu ma ka ʻili gula (Au).
Ua hōʻike ʻo Microscopy i ka wā o ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka hau hau ʻelua, ʻelua ʻano ʻaoʻao (nā ʻāpana e hoʻopili ana i ʻelua vertices o kahi polygon) i ka manawa like me kona ʻano: zigzag (zigzag) a me ke ʻano noho (noho noho).
ʻO ka noho lima (hema) a me nā ʻaoʻao zigzag (ʻākau) e hoʻohana ana i ka graphene ma ke ʻano he laʻana.
I kēia pae, ua wikiwiki nā laʻana i ka hau, e ʻae i ke ʻano atomic e nānā pono ʻia. Ua hoʻokō ʻia hoʻi ka hoʻohālikelike ʻana, ʻo nā hopena i hui pū ʻia me nā hopena nānā.
Ua ʻike ʻia ma ke ʻano o ka hoʻokumu ʻana i nā iwi ʻaoʻao zigzag, ua hoʻohui ʻia kahi mole wai hou i ka ʻaoʻao o kēia manawa, a ua hoʻoponopono ʻia ke kaʻina holoʻokoʻa e ka ʻano hoʻokele. Akā i ke ʻano o ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā iwi ʻaoʻao o ka noho lima, ʻaʻole i ʻike ʻia nā molekala hou, ʻokoʻa loa ia me nā manaʻo kuʻuna e pili ana i ka ulu ʻana o ka hau hexagonal ʻelua-layer a me nā mea hexagonal ʻelua-dimensional ma ka laulā.
No ke aha i koho ai ka poʻe ʻepekema i kahi microscope atomic force non-contact no kā lākou nānā ʻana ma mua o ka scanning tunneling microscope (STM) a i ʻole transmission electron microscope (TEM)? E like me kā mākou i ʻike mua ai, pili ka koho i ka paʻakikī o ke aʻo ʻana i nā hale pōkole a me ka palupalu o ka hau hau ʻelua. Ua hoʻohana mua ʻia ʻo STM no ke aʻo ʻana i nā hau 2D i ulu ma nā ʻaoʻao like ʻole, akā ʻaʻole pili kēia ʻano microscope i ke kūlana o ka nuclei, a hiki i kona piko ke hana i nā hewa kiʻi. ʻO ka TEM, ma kahi ʻē aʻe, hōʻike maikaʻi loa i ke ʻano atomic o nā iwi ʻaoʻao. Eia nō naʻe, ʻo ka loaʻa ʻana o nā kiʻi kiʻekiʻe e pono ai nā electrons ikaika nui, hiki ke hoʻololi a hoʻopau paha i ke ʻano o ka ʻaoʻao o nā mea XNUMXD i hoʻopaʻa ʻia, ʻaʻole e haʻi i nā kihi i hoʻopaʻa ʻia i ka hau XNUMXD.
ʻAʻole i loaʻa i kahi microscope ikaika atomic nā mea pōʻino, a hiki i kahi kihi CO-coated i ke aʻo ʻana i ka wai interfacial me ka liʻiliʻi o ka mana ma nā mole wai.
Nā hopena noiʻi
Kiʻi #1
Ua ulu ʻia ka hau hau ʻelua ma ka ʻili Au(111) ma kahi mahana o 120 K, a ʻo kona mānoanoa he 2.5 Å (1).
Nā kiʻi STM o ka hau (1c) a me ke kiʻi hoʻololi wikiwiki ʻo Fourier (hoʻokomo i loko 1) hōʻike i kahi hoʻonohonoho hexagonal i hoʻonohonoho pono ʻia me ka manawa o Au(111)-√3 x √3-30°. ʻOiai ʻike ʻia ka pūnaewele pili H-pili o ka hau 2D ma ke kiʻi STM, paʻakikī ke hoʻoholo ʻana i ka topology kikoʻī o nā kūkulu kihi. Ma ka manawa like, ua hāʻawi ʻo AFM me kahi hoʻololi alapine (Δf) o ka wahi hoʻohālike like i nā kiʻi maikaʻi aʻe (1d), i hiki ai ke nānā i nā ʻāpana noho a me nā ʻāpana zigzag o ka hale. Hoʻohālikelike ka lōʻihi holoʻokoʻa o nā ʻano like ʻelua, akā ʻoi aku ka lōʻihi o ka awelika o ka iwi ʻaoʻao mua (1b). Hiki i nā iwi ʻaoʻao Zigzag ke ulu a hiki i 60 Å ka lōʻihi, akā ua uhi ʻia nā ʻano noho me nā hemahema i ka wā e hoʻokumu ʻia ai, e hoʻemi ana i ko lākou lōʻihi loa i 10-30 Å.
A laila, ua lawe ʻia ke kiʻi ʻōnaehana AFM ma nā kiʻekiʻe o ka nila (2).
Kiʻi #2
Ma ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe kiʻekiʻe, i ka wā i hoʻomalu ʻia ai ka hōʻailona AFM e ka mana electrostatic kauoha kiʻekiʻe, ua ʻike ʻia ʻelua pūʻulu o √3 x √3 sublattices i loko o ka hau bilayer ʻelua-dimensional, ua hōʻike ʻia kekahi o ia ma 2 (hema).
Ma nā kiʻekiʻe o ka nila haʻahaʻa, hoʻomaka nā mea ʻālohilohi o kēia subarray e hōʻike i ka kuhikuhi, a lilo ka subbarray ʻē aʻe i mea ʻano V-like (2a, kikowaena).
Ma ke kiʻekiʻe o ka nila, hōʻike ʻo AFM i kahi ʻano honeycomb me nā laina maopopo e pili ana i ʻelua sublattices, e hoʻomanaʻo ana i nā paʻa H (2a, ma ka ʻākau).
Hōʻike ka helu ʻana o ka manaʻo hana hoʻopaʻapaʻa i ka hau ʻelua-dimensional i ulu ma ka ʻili Au(111) e pili ana i kahi ʻano hau ʻelua-papa (2c), ʻelua papa hexagonal palahalaha o ka wai. Hoʻohui ʻia nā hexagons o nā ʻāpana ʻelua, a ʻo ka huina ma waena o nā molekele wai ma ka mokulele he 120°.
I loko o kēlā me kēia papa wai, e moe ana ka hapalua o nā molekala wai ma ka ʻaoʻao (e like me ka substrate) a ʻo ka hapa ʻē aʻe e moe pololei (kūpono i ka substrate), me kahi O-H e kuhikuhi ana i luna a i lalo paha. Hāʻawi ka wai moe kū pololei i ka papa hoʻokahi i kahi paʻa-H i ka wai ākea ma kahi papa ʻē aʻe, e hopena i kahi ʻano H-hoʻopiha piha piha.
ʻO ka hoʻohālikelike AFM me ka hoʻohana ʻana i kahi ʻāpana quadrupole (dz 2) (2b) ma muli o ke kŘkohu ma luna ua ku'ikahi maika'i me nā hopena ho'okolohua (2a). ʻO ka mea pōʻino, ʻo nā kiʻekiʻe like o ka wai ākea a me ka wai kūpaʻa e paʻakikī ai ko lākou ʻike i ka wā STM kiʻi. Eia nō naʻe, i ka hoʻohana ʻana i ka microscopy atomic ikaika, ʻike maopopo ʻia nā molekala o nā ʻano wai ʻelua (2a и 2b ʻākau) no ka mea, ʻoi aku ka maʻalahi o ka ikaika electrostatic kiʻekiʻe i ka orientation o nā mole wai.
Ua hiki no hoi ke hoomaopopo hou aku i ka O-H directionality o ka wai paepae a me ka wai kupapau ma o ka launa ana ma waena o na mana electrostatic kauoha kiekie a me Pauli repulsive ikaika, e like me ka hoike ana e na laina ulaula ma. 2 и 2b (waena).
Kiʻi #3
I nā kiʻi 3 и 3b (Stage 1) hōʻike i nā kiʻi AFM i hoʻonui ʻia o zigzag a me nā ʻili noho lima. Ua ʻike ʻia e ulu ana ka ʻaoʻao zigzag me ka mālama ʻana i kona ʻano kumu, a me ka ulu ʻana o ka ʻaoʻao o ka noho, ua hoʻihoʻi ʻia ka ʻaoʻao i ke ʻano manawa o 5756 apo, i.e. i ka wā e hana hou ai ke ʻano o nā iwi ʻaoʻao i ke kaʻina pentagon - heptagon - pentagon - hexagon.
Hōʻike ʻia ka helu ʻana o ka ʻenekema hana ʻoi aku ka paʻa loa o ka zigzag fin i kūkulu ʻole ʻia a me ka 5756 chair fin. Hoʻokumu ʻia ka ʻaoʻao 5756 ma muli o nā hopena i hui ʻia e hōʻemi i ka nui o nā paʻa hydrogen unsaturated a hoʻemi i ka ikehu strain.
Hoʻomanaʻo ka poʻe ʻepekema ʻo ka hoʻopau ʻana o nā mokulele basal o ka hau hexagonal i nā iwi ʻaoʻao zigzag, a ʻaʻole ʻike ʻia nā iwi ʻaoʻao o ka noho ma muli o ke kiʻekiʻe o nā paʻa hydrogen unsaturated. Eia nō naʻe, ma nā ʻōnaehana liʻiliʻi a i ʻole ka palena o ka wahi, hiki i nā ʻili o ka noho ke hoʻemi i ko lākou ikehu ma o ka hoʻolālā hou ʻana.
E like me ka mea i ʻōlelo mua ʻia, i ka wā i hoʻōki ʻia ai ka ulu ʻana o ka hau ma 120 K, ua hoʻomaha koke ʻia ka hāpana i 5 K e hoʻāʻo e hoʻokuʻu i nā kūkulu ʻaoʻao metastable a i ʻole ka hoʻololi ʻana a hōʻoia i kahi ola laʻana lōʻihi no ka noiʻi kikoʻī me ka hoʻohana ʻana iā STM a me AFM. Ua hiki no hoi ke kukulu hou i ka ulu ana o ka hau hau elua (kiʻi No. 3) mahalo i ka CO-functionalized microscope tip, i hiki ke ike metastable a me ka transition hale.
I ka hihia o nā iwi ʻaoʻao zigzag, ʻike ʻia nā pentagons pākahi i pili i nā iwi ʻaoʻao pololei. Hiki iā lākou ke laina i ka lālani, e hoʻokumu i kahi ʻano me ka periodicity o 2 x aice (aice ʻo ia ka lattice mau o ka hau hau ʻelua). Hiki i kēia ʻike ke hōʻike i ka ulu ʻana o nā ʻaoʻao zigzag i hoʻomaka ʻia e ka hoʻokumu ʻia ʻana o kahi papa manawa o nā pentagons (3, ʻanuʻu 1-3), e pili ana i ka hoʻohui ʻana i ʻelua mau wai no ka pentagon (nā pua ʻulaʻula).
A laila, hoʻohui ʻia ke ʻano o nā pentagons e hana i kahi hale e like me 56665 (3, ʻanuʻu 4), a laila hoʻihoʻi i ke ʻano zigzag mua ma ka hoʻohui ʻana i ka mahu wai.
Me nā ʻaoʻao o ka noho noho ʻokoʻa ke kūlana - ʻaʻohe ʻano o nā pentagons, akā ʻike pinepine ʻia nā āpau pōkole e like me 5656 ma ka lihi. ʻOi aku ka pōkole o ka lōʻihi o ka 5656 fin ma mua o ka 5756. ʻO kēia paha no ka mea ʻoi loa ka koʻikoʻi o ka 5656 fin a emi ʻole ka paʻa ma mua o ka 5756. E hoʻomaka ana me ka fin noho 5756, 575 mau apo i hoʻololi ʻia i 656 apo ma ka hoʻohui ʻana i ʻelua. mahu wai (3b, pae 2). A laila, ulu nā apo 656 i ka ʻaoʻao transverse, e hana ana i kahi kihi o ke ʻano 5656 (3b, pae 3), akā me ka lōʻihi palena ma muli o ka hōʻiliʻili ʻana o ka ikehu deformation.
Inā hoʻohui ʻia hoʻokahi pālua wai i ka hexagon o kahi fin 5656, hiki ke hoʻonāwaliwali ʻia ka deformation, a alakaʻi hou kēia i ka hoʻokumu ʻana i kahi fin 5756 (3b, pae 4).
ʻO nā hualoaʻa ma luna he mea hōʻike loa, akā ua hoʻoholo ʻia e kākoʻo iā lākou me nā ʻikepili hou i loaʻa mai ka helu ʻana o ka molecular dynamics o ka mahu wai ma ka ʻili Au (111).
Ua ʻike ʻia ua hoʻokumu maikaʻi ʻia nā mokupuni hau ʻelua papalua 2D a ʻaʻole i keakea ʻia ma luna o ka ʻili, i kūlike me kā mākou ʻike hoʻokolohua.
Kiʻi #4
Ma ke kiʻi 4 Hōʻike ʻia ke ʻano o ka hui pū ʻana o nā alahaka ma nā iwi ʻaoʻao zigzag i kēlā me kēia pae.
Aia ma lalo nā mea media ma kēia haʻawina me kahi wehewehe.
Mea Media No. 1
Pono e ʻike ʻia ʻaʻole hiki i kahi pentagon hoʻokahi i hoʻopili ʻia i kahi kihi zigzag ke hana ma ke ʻano he kikowaena nucleation kūloko e hāpai i ka ulu.
Mea Media No. 2
Akā, hoʻokumu mua ʻia kahi pūnaewele puni honua o nā pentagons ma ka ʻaoʻao zigzag, a ʻo nā molekele wai e hiki mai ana e hoʻāʻo e hoʻohui i kēia mau pentagons, a laila e hoʻokumu ʻia kahi ʻano kaulahao ʻano 565. ʻO ka mea pōʻino, ʻaʻole i ʻike ʻia kēlā ʻano hale i ka wā nā nānā pono, e wehewehe ana i kona ola pōkole loa.
Mea Media No. 3 a me No. 4
ʻO ka hoʻohui ʻana o hoʻokahi pālua wai e hoʻopili i ke ʻano ʻano 565 a me ka pentagon pili, e hopena i ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka ʻano ʻano 5666.
Hoʻoulu ʻia ka ʻano ʻano 5666 ma ka ʻaoʻao e hana i ka ʻano ʻano 56665 a hoʻomohala i ka lattice hexagonal pili pono.
Mea Media No. 5 a me No. 6
Ma ke kiʻi 4b hōʻike ʻia ka ulu ʻana ma ke ʻano o kahi iwi iwi noho lima. Hoʻomaka ka hoʻololi ʻana mai ke ʻano 575 apo i ke ʻano 656 apo mai ka papa lalo, e hana ana i kahi ʻano 575/656 composite ʻaʻole hiki ke hoʻokaʻawale ʻia mai kahi ʻano 5756 fin i nā hoʻokolohua, no ka mea hiki ke kiʻi ʻia ka papa luna o ka hau ʻelua. i ka wā o nā hoʻokolohua.
Mea Media No. 7
ʻO ka hopena o ke alahaka 656 e lilo i kikowaena nucleation no ka ulu ʻana o ka iwi ʻaoʻao 5656.
Mea Media No. 8
ʻO ka hoʻohui ʻana i hoʻokahi mole wai i kahi lihi 5656 e loaʻa ai kahi ʻano mole mole paʻa ʻole ʻia.
Mea Media No. 9
Hiki i ʻelua o kēia mau molekule wai hoʻopaʻa ʻole ke hoʻohui ʻia i kahi ʻano heptagonal paʻa, e hoʻopau ana i ka hoʻololi ʻana mai 5656 a 5756.
No ka ʻike kikoʻī hou aku me nā nuances o ke aʻo ʻana, manaʻo wau e nānā .
Epilogue
ʻO ka hopena nui o kēia noiʻi ʻana, ʻo ka ʻike ʻia ʻana o nā hale i ka wā o ka ulu ʻana he mea maʻamau i nā ʻano hau ʻelua-dimensional. Hoʻokumu ʻia ka hau hexagonal Bilayer ma nā ʻano hydrophobic like ʻole a ma lalo o nā kūlana hydrophobic confinement, a no laila hiki ke noʻonoʻo ʻia he aniani 2D ʻokoʻa (2D ice I), ʻo ke ʻano o ia mea he insensitive i ke ʻano o lalo o ka substrate.
Ua ʻōlelo ʻoiaʻiʻo nā kānaka ʻepekema ʻaʻole kūpono kā lākou ʻenehana kiʻi no ka hana ʻana me ka hau ʻekolu-dimensional, akā hiki i nā hopena o ke aʻo ʻana i ka hau ʻelua-dimensional ke kumu no ka wehewehe ʻana i ke kaʻina hana o kona pili volumetric. ʻO ia hoʻi, ʻo ka hoʻomaopopo ʻana i ke ʻano o ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā ʻāpana ʻelua he kumu nui ia no ke aʻo ʻana i nā ʻano ʻekolu. No kēia kumu i hoʻolālā ai nā mea noiʻi e hoʻomaikaʻi i kā lākou ʻano hana i ka wā e hiki mai ana.
Mahalo no ka heluhelu ʻana, noʻonoʻo a hauʻoli maikaʻi nā kāne. 🙂
Kekahi mau hoʻolaha 🙂
Mahalo no kou noho pū ʻana me mākou. Makemake ʻoe i kā mākou ʻatikala? Makemake ʻoe e ʻike i nā mea hoihoi hou aʻe? E kākoʻo iā mākou ma ke kau ʻana i kahi kauoha a i ʻole ka ʻōlelo ʻana i nā hoaaloha, , he analogue kū hoʻokahi o nā kikowaena hoʻokomo-level, i hana ʻia e mākou no ʻoe: (loaʻa me RAID1 a me RAID10, a hiki i 24 cores a hiki i 40GB DDR4).
ʻO Dell R730xd 2 mau manawa maʻalahi ma Equinix Tier IV kikowaena data ma Amsterdam? Eia wale nō ma Netherlands! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - mai $99! Heluhelu e pili ana
Source: www.habr.com