Onye ọ bụla maara na mmiri na-apụta na steeti atọ nke nchịkọta. Anyị na-etinye ketulu ahụ, mmiri ahụ na-amalite na-esi na mmiri na-ekpo ọkụ, na-atụgharị site na mmiri mmiri gaa na gas. Anyị na-etinye ya na friza, ọ na-amalite ịghọ ice, si otú ahụ na-esi na mmiri mmiri gaa na steeti siri ike. Otú ọ dị, n'ọnọdụ ụfọdụ, ikuku mmiri dị na ikuku nwere ike ịbanye ozugbo n'ime oge siri ike, na-agafe usoro mmiri mmiri. Anyị maara usoro a site na nsonaazụ ya - ụkpụrụ mara mma na windo n'ụbọchị oyi oyi. Ndị na-anụ ọkụ n'obi ụgbọ ala, mgbe ha na-ekpochapụ oyi akwa nke ice site na windshield, na-akọwakarị usoro a na-eji ọ bụghị nke sayensị, kama ọ bụ mmetụta mmetụta uche na nke doro anya. Otu ụzọ ma ọ bụ ọzọ, nkọwa nke nhazi nke ice akụkụ abụọ na-ekpuchi na nzuzo ruo ọtụtụ afọ. N'oge na-adịbeghị anya, maka oge mbụ, otu ndị ọkà mmụta sayensị mba ụwa nwere ike iji anya nke uche hụ usoro atomiki nke ice akụkụ abụọ n'oge e guzobere ya. Olee ihe nzuzo ndị e zoro n’ime usoro anụ ahụ́ a yiri ka ọ dị mfe, olee otú ndị ọkà mmụta sayensị siri nwee ike ikpughe ha, oleekwa otú ihe ha chọpụtara si baa uru? Akụkọ nke otu nyocha ga-agwa anyị gbasara nke a. Gaa.
Ntọala nyocha
Ọ bụrụ na anyị na-ekwubiga okwu ókè, ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ihe niile gbara anyị gburugburu nwere akụkụ atọ. Otú ọ dị, ọ bụrụ na anyị ejiri nlezianya tụlee ụfọdụ n'ime ha, anyị nwekwara ike ịhụ ndị nwere akụkụ abụọ. Iberibe ice nke na-etolite n'elu ihe bụ ezigbo ihe atụ nke a. Ịdị adị nke ihe ndị dị otú ahụ abụghị ihe nzuzo nye ndị ọkà mmụta sayensị, n'ihi na a nyochawo ha ọtụtụ ugboro. Mana nsogbu bụ na ọ na-esiri ike iji anya nke uche hụ ihe metastable ma ọ bụ nke etiti na-etinye aka na nhazi nke ice 2D. Nke a bụ n'ihi nsogbu banal - adịghị ike na adịghị ike nke ihe owuwu a na-amụ.
Ọ dabara nke ọma, usoro nyocha nke ọgbara ọhụrụ na-enye ohere ka a na-enyocha ihe nlele na obere mmetụta, nke na-enye ohere ịnweta data kachasị na obere oge, n'ihi ihe ndị a dị n'elu. N'ime ọmụmụ ihe a, ndị ọkà mmụta sayensị na-eji microscopy atomiki na-abụghị kọntaktị, nke nwere n'ọnụ ọnụ agịga microscope nke ejiri carbon monoxide (CO) kpuchie. Ngwakọta nke ngwaọrụ nyocha ndị a na-eme ka o kwe omume ịnweta onyonyo n'ezie nke akụkụ akụkụ nke ice bilayer hexagonal nwere akụkụ abụọ toro n'elu ọla edo (Au).
Microscope egosila na n'oge a na-emepụta ice nke akụkụ abụọ, ụdị ọnụ abụọ (akụkụ na-ejikọta vertices abụọ nke polygon) n'otu oge na-ebikọ ọnụ na nhazi ya: zigzag (zigzag) na ụdị oche (oche oche).
Oche oche (aka ekpe) na zigzag (n'aka nri) n'akụkụ iji graphene dịka ọmụmaatụ.
N'oge a, a na-ekpo ọkụ ngwa ngwa ihe nlele ndị ahụ, na-ekwe ka a nyochaa nhazi nke atomic nke ọma. E mekwara ihe nlere anya, nke nsonaazụ ya dabara na nsonaazụ nyocha.
Achọpụtara na n'ihe gbasara nhazi nke zigzag ribs, a na-agbakwunye molecule mmiri ọzọ na nsọtụ dị ugbu a, a na-achịkwa usoro dum site na usoro nchịkọta. Ma n'ihe banyere nhazi nke ọgịrịga oche, ọ dịghị ihe ọzọ achọpụtara molecule, bụ nke dị nnọọ iche na echiche ọdịnala banyere uto nke ice hexagonal okpukpu abụọ na ihe ndị nwere akụkụ abụọ n'ozuzu ya.
Kedu ihe kpatara ndị ọkà mmụta sayensị ji họrọ microscope atomic Force na-abụghị kọntaktị maka ihe ha chọpụtara karịa nyocha microscope tunneling (STM) ma ọ bụ microscope elektrọn nnyefe (TEM)? Dị ka anyị maralarị, nhọrọ ahụ metụtara ihe isi ike nke ịmụ ihe dị mkpụmkpụ na nke na-adịghị ike nke ice abụọ. A na-ejibu STM eme ihe ọmụmụ 2D ice toro n'elu dị iche iche, ma ụdị microscope a adịghị emetụ n'ahụ n'ọnọdụ nke nuclei, na ọnụ ya nwere ike ịkpata njehie foto. TEM, n'ụzọ megidere nke ahụ, na-egosi n'ụzọ zuru oke nhazi atomic nke ọgịrịga. Otú ọ dị, inweta ihe oyiyi dị elu na-achọ electrons ike dị elu, nke nwere ike ịgbanwe ngwa ngwa ma ọ bụ ọbụna bibie akụkụ ọnụ nke ihe XNUMXD jikọtara ọnụ, ọ bụghị ikwu banyere akụkụ ndị ọzọ na-ejikọta ọnụ na ice XNUMXD.
Mikroskopu ike atomic enweghị ihe ọghọm dị otú ahụ, na ntụnye mkpuchi CO na-enye ohere ka ọmụmụ nke mmiri dị n'ihu na-enwe mmetụta dị nta na ụmụ irighiri mmiri.
Nsonaazụ nyocha
Foto #1
Akpụrụ mmiri nwere akụkụ abụọ n'elu Au(111) na okpomọkụ nke ihe dịka 120 K, na ọkpụrụkpụ ya bụ 2.5 Å (1).
Foto STM nke ice (1c) na ihe ngbanwe ngwa ngwa Fourier kwekọrọ (itinye n'ime 1) gosi ihe owuwu hexagonal edobere nke ọma nwere oge nke Au(111)-√3 x √3-30°. Ọ bụ ezie na netwọk H-njikọ cellular nke ice 2D na-ahụ anya na foto STM, nkọwa zuru ezu nke topology nke akụkụ akụkụ siri ike ikpebi. N'otu oge ahụ, AFM na mgbanwe ugboro ugboro (Δf) nke otu ebe nlele ahụ nyere ihe oyiyi ka mma (1d), nke mere ka o kwe omume iji anya nke uche hụ akụkụ ndị yiri oche na zigzag nke ihe owuwu ahụ. Ngụkọta ogologo nke abụọ dị iche iche bụ ihe atụnyere, mana nkezi ogologo ọgịrịga nke bu ụzọ dị ogologo ogologo (1b). Ribs Zigzag nwere ike itolite ruo 60 Å n'ogologo, ma ndị na-eme oche oche na-ekpuchi ntụpọ n'oge a na-emepụta, nke na-ebelata ogologo ogologo ha ruo 10-30 Å.
Na-esote, a na-eme ihe ngosi AFM nhazi n'ogo dị elu dị iche iche (2).
Foto #2
N'ebe dị elu dị elu, mgbe akara ngosi AFM na-achịkwa ike electrostatic dị elu, a na-achọpụta ihe abụọ nke √3 x 3 sublatices na ice bilayer nke akụkụ abụọ, otu n'ime ha gosipụtara na. 2 (aka ekpe).
N'ebe dị elu nke agịga dị ala, ihe ndị na-egbuke egbuke nke dị n'okpuru ala a na-amalite igosi ntụziaka, na mpaghara ndị ọzọ na-atụgharị ghọọ ihe nwere ụdị V.2a, hiwere isi).
N'ịdị elu agịga opekempe, AFM na-ekpughe ihe nrụpụta mmanụ aṅụ nwere ahịrị doro anya na-ejikọta sublatices abụọ, na-echetara H-bonds (2a, n'aka nri).
Ngụkọta usoro njupụta na-arụ ọrụ na-egosi na ice nwere akụkụ abụọ toro n'elu Au(111) kwekọrọ na nhazi nke okpukpu abụọ na-ejikọta ọnụ.2c), nke nwere akwa mmiri hexagonal abụọ dị larịị. A na-ejikọta hexagons nke mpempe akwụkwọ abụọ ahụ, na akụkụ dị n'etiti ụmụ irighiri mmiri na ụgbọ elu ahụ bụ 120 °.
N'ime akwa mmiri nke ọ bụla, ọkara ụmụ irighiri mmiri ahụ na-edina n'ahịrị (yiri nke mkpụrụ) na ọkara nke ọzọ na-edina n'ụzọ kwụ ọtọ (n'akụkụ nke mkpụrụ), otu O-H na-atụ aka elu ma ọ bụ ala. Mmiri ịgha ụgha n'otu oyi akwa na-enye H-bond na mmiri kwụ ọtọ na oyi akwa ọzọ, na-eme ka usoro H zuru oke.
AFM simulation site na iji quadrupole (dz 2) n'ọnụ (2b) dabere na ihe nlereanya dị n'elu bụ nkwekọrịta dị mma na nsonaazụ nnwale (2a). N'ụzọ dị mwute, ịdị elu ndị yiri ya nke mmiri kwụ ọtọ na nke kwụ ọtọ na-eme ka njirimara ha sie ike n'oge onyonyo STM. Agbanyeghị, mgbe ị na-eji microscopy ike atomic, a na-amata nke ọma na ụmụ irighiri mmiri nke ụdị mmiri abụọ ahụ.2a и 2b nri) n'ihi na elu usoro electrostatic ike na-enwe mmetụta nke ukwuu na nghazi nke molekul mmiri.
O nwekwara ike ịga n'ihu chọpụta ntụziaka O-H nke mmiri kwụ ọtọ na nke kwụ ọtọ site na mmekọrịta dị n'etiti ndị agha electrostatic dị elu na ndị agha Pauli na-asọ oyi, dị ka e gosiri na-acha uhie uhie ahịrị na. 2 и 2b (etiti).
Foto #3
Na onyonyo 3 и 3b (Nkeji 1) na-egosi foto AFM gbasaara nke zigzag na nku oche oche, n'otu n'otu. Achọpụtara na nsọtụ zigzag na-eto eto ka ọ na-edobe ihe owuwu mbụ ya, na site na uto nke ihu oche, a na-eweghachi akụkụ ahụ na nhazi oge nke 5756 mgbanaka, i.e. mgbe nhazi nke ọgịrịga ahụ na-emegharị usoro pentagon - heptagon - pentagon - hexagon.
Ngụkọta ụkpụrụ arụ ọrụ density na-egosi na zigzag fin na-ewughachighị na 5756 oche bụ ihe kwụsiri ike. Emebere ihu 5756 n'ihi nsonaazụ jikọtara ọnụ na-ebelata ọnụ ọgụgụ nke njikọ hydrogen enweghị saturated ma belata nrụgide.
Ndị ọkà mmụta sayensị na-echeta na ụgbọ elu basal nke ice hexagonal na-ejedebe na ọgịrịga zigzag, ọgịrịga ndị yiri oche adịghịkwa adị n'ihi njupụta dị elu nke njikọ hydrogen na-enweghị isi. Otú ọ dị, na obere usoro ma ọ bụ ebe ohere dị oke, oche oche nwere ike ibelata ume ha site na nhazigharị kwesịrị ekwesị.
Dị ka e kwuru na mbụ, mgbe a kwụsịrị uto ice na 120 K, a na-eme ka ihe nlele ahụ dị jụụ ozugbo na 5 K iji gbalịa mee ka ọkpụkpụ metastable ma ọ bụ ntụgharị gbanwee ma hụ na ndụ dị ogologo oge maka ọmụmụ ihe zuru ezu site na iji STM na AFM. Ọ ga-ekwe omume ịmaliteghachi usoro uto nke ice abụọ (ihe oyiyi nke 3) ekele maka CO-functionalized microscope tip, nke mere ka o kwe omume ịchọpụta metastable na mgbanwe nhazi.
N'ihe gbasara ọgịrịga zigzag, a na-ahụ pentagon n'otu n'otu mgbe ụfọdụ a na-ejikọta ya na ọgịrịga kwụ ọtọ. Ha nwere ike kwụ n'ahịrị n'ahịrị, na-eme usoro nwere oge nke 2 x ikuku (ikuku bụ lattice na-adịgide adịgide nke ice akụkụ abụọ). Nleba anya a nwere ike igosi na uto nke akụkụ zigzag na-amalite site n'ịmepụta usoro pentagons nke oge.3, Nzọụkwụ 1-3), nke gụnyere ịgbakwunye abụọ mmiri abụọ maka pentagon (akụ uhie).
Na-esote, a na-ejikọta ọtụtụ pentagons iji mepụta usoro dịka 56665 (3, ogbo 4), wee weghachi ọdịdị zigzag mbụ site n'ịgbakwụnyekwu ikuku mmiri.
N'akụkụ akụkụ oche, ọnọdụ ahụ dị iche - enweghị ụdị pentagons, mana kama nke ahụ, a na-ahụkarị oghere dị mkpụmkpụ dị ka 5656 na nsọtụ. Ogologo ogologo nke 5656 dị mkpụmkpụ dị mkpụmkpụ karịa nke 5756. Nke a nwere ike ịbụ n'ihi na 5656 fin na-enwe nrụgide dị ukwuu ma na-adịgide adịgide karịa 5756. Malite na oche oche 5756, 575 mgbanaka na-atụgharị na mpaghara 656 mgbanaka site na-agbakwụnye abụọ. uzuoku mmiri (3b, ogbo 2). Na-esote, mgbanaka 656 na-etolite na ntụgharị ntụgharị, na-akpụ akụkụ nke ụdị 5656 (3b, ogbo 3), mana nwere oke ogologo n'ihi mkpokọta ike nrụrụ.
Ọ bụrụ na agbakwunyere otu ụzọ mmiri na hexagon nke fin 5656, nrụrụ ahụ nwere ike ịdalata nke ọma, nke a ga-edugakwa na nguzobe fin 5756 (3b, nkeji 4).
Nsonaazụ ndị a dị n'elu na-egosi nke ọma, mana e kpebiri ịkwado ha na data ndị ọzọ enwetara site na ngụkọ ihe omimi nke molecular nke vapor mmiri na elu Au (111).
Achọpụtara na agwaetiti 2D nwere okpukpu abụọ nke ice guzobere nke ọma na enweghị mgbochi n'elu, nke kwekọrọ na nyocha nnwale anyị.
Foto #4
Na onyonyo a 4 E gosipụtara usoro nhazi mkpokọta nke àkwà mmiri na ọgịrịga zigzag site na nzọụkwụ.
N'okpuru bụ ihe mgbasa ozi na ọmụmụ ihe a nwere nkọwa.
Ihe mgbasa ozi No. 1
Okwesiri iburu n'uche na otu pentagon nke etinyere na onu zigzag enweghi ike ime dika ebe nucleation nke ime obodo iji kwalite uto.
Ihe mgbasa ozi No. 2
Kama nke ahụ, netwọk nke pentagons nke oge na-enweghị njikọ na-etolite na mbụ na nsọtụ zigzag, na mmiri mmiri na-abata na-agbakọta ọnụ iji jikọta pentagon ndị a, na-eme ka e nwee nhazi nke ụdị ụdị 565. N'ụzọ dị mwute, a hụbeghị ihe owuwu dị otú ahụ. N'oge nleba anya bara uru, nke na-akọwa ogologo ndụ ya dị mkpụmkpụ.
Ihe mgbasa ozi Nke 3 na nke 4
Mgbakwunye nke otu ụzọ mmiri na-ejikọta ụdị ụdị 565 na pentagon dị n'akụkụ, na-eme ka e guzobe ụdị 5666.
Ụdị ụdị 5666 ahụ na-eto n'akụkụ iji mepụta ụdị nhazi 56665 wee mechaa ghọọ lattice hexagonal jikọtara nke ọma.
Ihe mgbasa ozi Nke 5 na nke 6
Na onyonyo a 4b a na-egosi uto n'ihe gbasara ọgịrịga oche oche. Ntughari site na ụdị 575 mgbanaka na ụdị 656 mgbanaka na-amalite site na oyi akwa nke ala, na-emepụta ihe nhazi 575/656 nke na-enweghị ike ịmata ọdịiche dị na ụdị 5756 fin na nyocha, ebe ọ bụ na ọ bụ naanị elu oyi akwa nke okpukpu abụọ nwere ike iṅomi. n'oge nnwale.
Ihe mgbasa ozi No. 7
Ihe si na ya pụta bụ 656 na-aghọ ebe etiti maka uto nke ọgịrịga 5656.
Ihe mgbasa ozi No. 8
Ịtinye otu molekul mmiri na nsọtụ 5656 na-ebute usoro ihe nrụnye molekul na-enweghị atụ nke ukwuu.
Ihe mgbasa ozi No. 9
Abụọ n'ime ụmụ irighiri mmiri ndị a na-ejikọtaghị ọnụ nwere ike jikọta n'ime nhazi heptagonal kwụsiri ike karị, na-emecha ntụgharị site na 5656 ruo 5756.
Maka ịmatakwu nke ọma na nuances nke ọmụmụ ihe, ana m akwado ile anya .
Epilogue
Isi nkwubi okwu nke ọmụmụ a bụ na omume a na-ahụ anya nke ihe owuwu n'oge uto nwere ike ịbụ ihe na-emekarị na ụdị ice nke akụkụ abụọ. Bilayer hexagonal ice na-etolite n'elu ebe dị iche iche hydrophobic na n'okpuru ọnọdụ mgbochi hydrophobic, ya mere enwere ike iwere ya dị ka kristal 2D dị iche iche (2D ice I), nguzobe nke na-enweghị mmetụta na nhazi nke mkpụrụ.
Ndị ọkà mmụta sayensị na-ekwu n'eziokwu na usoro onyonyo ha adịbeghị mma maka ịrụ ọrụ na ice nwere akụkụ atọ, mana nsonaazụ nke ịmụ ice nwere akụkụ abụọ nwere ike bụrụ ihe ndabere maka ịkọwa usoro nhazi nke onye ikwu volumetric ya. N'ikwu ya n'ụzọ ọzọ, ịghọta ka usoro akụkụ abụọ si etolite bụ ntọala dị mkpa maka ịmụ akụkụ atọ. Ọ bụ maka nke a ka ndị nchọpụta na-eme atụmatụ imeziwanye usoro ha n'ọdịnihu.
Daalụ maka ịgụ akwụkwọ, na-achọ ịmata ihe ma nwee ezigbo izu ụmụ okorobịa. 🙂
Ụfọdụ mgbasa ozi 🙂
Daalụ maka ịnọnyere anyị. Akụkọ anyị ọ masịrị gị? Chọrọ ịhụ ọdịnaya na-adọrọ mmasị karị? Kwado anyị site n'itinye iwu ma ọ bụ ịkwado ndị enyi, , analog pụrụ iche nke sava ọkwa ntinye, nke anyị chepụtara maka gị: (dị na RAID1 na RAID10, ruo 24 cores na ruo 40GB DDR4).
Dell R730xd 2x dị ọnụ ala na etiti data Equinix Tier IV na Amsterdam? Naanị ebe a na Netherlands! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - sitere na $99! Gụkwuo banyere ya
isi: www.habr.com