Qof kastaa wuu ogyahay in biyuhu ay ku dhacaan saddex gobol oo isugeyn ah. Waxaan saarnay kildiga, biyuhuna waxay bilaabaan inay karkaraan oo ay baxaan, iyagoo ka beddelaya dareere una beddelaya gaas. Waxaanu ku ridnay qaboojiyaha, oo wuxuu bilaabaa inuu u beddelo baraf, taas oo ka soo guuraysa dareeraha una guurto xaalad adag. Si kastaba ha ahaatee, xaaladaha qaarkood, uumiga biyaha ee hawada ku jira ayaa isla markiiba u gudbi kara marxaladda adag, isaga oo ka gudbaya marxaladda dareeraha. Waxaan ku garanaynaa habkan natiijadiisa - qaababka quruxda badan ee daaqadaha maalinta qaboobaha qabow. Dadka xiiseeya baabuurka, marka ay lakabka barafka ka xoqayaan muraayadda hore, waxay inta badan ku gartaan habkan iyaga oo isticmaalaya ma aha mid cilmiyaysan, laakiin aad u dareen iyo muuqaal cad. Hal hab ama mid kale, faahfaahinta samaynta barafka laba-geesoodka ah ayaa lagu daboolay si qarsoodi ah sanado badan. Dhawaan, markii ugu horeysay, koox caalami ah oo saynisyahano ah ayaa awooday inay sawiraan qaab dhismeedka atomiga ee barafka laba-geesoodka ah inta lagu jiro samayntiisa. Waa maxay siraha qarsoon ee habkan jireed ee u muuqda mid fudud, sidee bay saynisyahannadu u maareeyeen in ay daaha ka qaadaan, sidee bay natiijooyinkoodu faa'iido u leeyihiin? Warbixinta kooxda cilmi-baarista ayaa nooga sheegi doonta arrintan. Tag
Saldhig cilmi baaris
Haddii aan buunbuuninno, markaa dhammaan walxaha nagu wareegsan waa saddex-cabbir. Si kastaba ha ahaatee, haddii aan u tixgelinno qaar ka mid ah si taxadar leh, waxaan sidoo kale heli karnaa kuwa laba-geesoodka ah. qolof baraf ah oo ka samaysma dusha shay ayaa tusaale u ah tan. Jiritaanka dhismayaasha noocan oo kale ah maaha wax qarsoodi ah bulshada cilmiga leh, sababtoo ah marar badan ayaa la falanqeeyay. Laakiin dhibaatadu waxay tahay inay aad u adag tahay in la arko qaab-dhismeedyada metastable ama dhexdhexaadka ah ee ku lug leh samaynta barafka 2D. Tan waxaa u sabab ah dhibaatooyinka banal - jilicsanaanta iyo jilicsanaanta dhismayaasha la daraaseeyay.
Nasiib wanaag, hababka iskaanka casriga ah ayaa u oggolaanaya shaybaarrada in lagu falanqeeyo saameynta ugu yar, taas oo u oggolaanaysa in xogta ugu badan lagu helo wakhti gaaban gudaheed, sababtoo ah sababaha kor ku xusan. Daraasaddan, saynisyahannadu waxay isticmaaleen mikroskoobyo xoog atomic ah oo aan xidhiidh la lahayn, iyadoo cidhifka cirbadda mikroskoob lagu dahaadhay kaarboon monoksaydh (CO). Isku darka qalabkan wax lagu baadho ayaa suurtogal ka dhigaya in la helo sawirada wakhtiga dhabta ah ee dhismayaasha cidhifyada laba geesoodka ah ee barafka laba geesoodka ah ee ku koray dusha dahabka (Au).
Mikroskoobku wuxuu muujiyay in inta lagu jiro samaynta barafka laba-geesoodka ah, laba nooc oo geesood ah (qaybo isku xira laba geesood oo geeso ah) waxay isku mar ku wada nool yihiin qaab-dhismeedkiisa: zigzag (zigzagiyo kursi u qaabaysan (kursi).
Kursiga armaajada (bidix) iyo cidhifyada zigzag (midig) iyadoo la isticmaalayo graphene tusaale ahaan.
Marxaladdan, shaybaarrada si degdeg ah ayaa loo qaboojiyey, taasoo u oggolaanaysa qaab-dhismeedka atomiga in si faahfaahsan loo baaro. Qaabaynta ayaa sidoo kale la sameeyay, natiijadii taas oo inta badan ku beegnayd natiijooyinka fiirsashada.
Waxaa la ogaaday in kiiska samaynta feeraha zigzag, molecule biyo dheeraad ah lagu daro cidhifka jira, iyo habka oo dhan waxaa nidaamiya habka isku-xidhka. Laakiin marka la eego samaynta feeraha garabka ee kursiga, ma jiraan unugyo dheeraad ah oo la helay, kuwaas oo si adag uga soo horjeeda fikradaha dhaqameed ee ku saabsan koritaanka barafka laba geesoodka ah iyo laba-geesoodka guud ahaan.
Maxay saynis-yahannadu u doorteen mikroskoob awood atomic ah oo aan lala xidhiidhin halkii ay ka dooran lahaayeen mikroskoob tunneling scanning (STM) ama mikroskoob elektaroonig ah (TEM)? Sida aan horayba u ognahay, doorashadu waxay la xiriirtaa dhibka lagu baranayo qaababka mudada gaaban iyo kuwa jilicsan ee barafka laba-geesoodka ah. STM ayaa hore loogu isticmaalay in lagu barto barafka 2D ee ku koray meelo kala duwan, laakiin nooca mikroskoobku maaha mid xasaasi u ah booska nukleiyada, caaradiisuna waxay sababi kartaa khaladaad sawireed. TEM, liddi ku ah, waxay si fiican u muujinaysaa qaabka atamka ee feeraha. Si kastaba ha ahaatee, helitaanka sawiro tayo sare leh waxay u baahan tahay koronto tamar sare leh, taas oo si fudud u beddeli karta ama xitaa burburin karta qaab dhismeedka cidhifka ah ee alaabta XNUMXD ee si wadajir ah ugu xidhan, iyada oo aan la xusin cidhifyada dabacsan ee ku xiran barafka XNUMXD.
Mikroskoob-ka xoogga atomiiga ma laha faa'iido-darradan oo kale, iyo caarada CO-dahaarka leh waxay u oggolaanaysaa daraasadda biyaha dhexda ah ee saamaynta ugu yar ku leh unugyada biyaha.
Natiijooyinka cilmi-baarista
Sawirka #1
Barafka laba-geesoodka ah ayaa lagu koray oogada Au(111) isagoo heerkulkiisu dhan yahay 120 K, dhumucdiisuna waxay ahayd 2.5 Γ (1).
Sawirada STM ee barafka1ciyo sawirka u dhigma ee Fourier ee dhaqsaha badan (la galiyay 1) muuji qaab dhismeed laba geesood ah oo si wanaagsan loo dalbaday oo leh Au(111)-β3 x β3-30Β°. Inkasta oo shabakada H-kuxiran ee baraf 2D ay ka muuqato sawirka STM, topology-ga faahfaahsan ee dhismayaasha cidhifyada way adagtahay in la go'aamiyo. Isla mar ahaantaana, AFM oo leh isbeddel soo noqnoqda (Ξf) ee aag isku mid ah ayaa bixiyay sawirro wanaagsan (1d), kaas oo suurtageliyay in la sawiro qaybaha qaab-dhismeedka kursi iyo zigzag. Wadarta dhererka labada noocba waa la barbar dhigi karaa, laakiin celceliska dhererka feeraha ka horreeyay wax yar ayuu dheer yahay (1b). Feeraha Zigzag waxay kori karaan ilaa 60 Γ dherer ah, laakiin kuwa qaabka kursiga leh waxay ku daboolaan cillado inta lagu jiro samaynta, taas oo yaraynaysa dhererkooda ugu badan ilaa 10-30 Γ .
Marka xigta, sawir-qaadista AFM ee habaysan ayaa lagu fuliyay meelo dhaadheer oo kala duwan (2).
Sawirka #2
Dhererka cirifka ugu sarreeya, marka calaamadda AFM ay ku badan tahay awoodda korantada sare, laba qaybood oo ah β3 x 3 sublatices ee barafka laba-geesoodka ah ayaa la aqoonsaday, mid ka mid ah kaas oo lagu muujiyay 2 (bidix).
Meelaha hoose ee cirbadda, walxaha dhalaalaya ee ka hooseeya kan hoose waxay bilaabaan inay muujiyaan jihada, iyo qaybta kale ee hoose waxay isu beddeshaa unug V-qaabeeya (2a, xuddun u ah).
Dhererka ugu yar ee cirbadda, AFM waxay daaha ka qaadaysaa qaabdhismeedka malabka oo leh khadad cad oo isku xiraya laba sublattices, oo xasuusinaya H-bonds (2a, dhanka midig).
Xisaabinta aragtida shaqada cufnaanta waxay muujineysaa in barafka laba-geesoodka ah ee ku koray dusha Au(111) uu u dhigmayo qaab-dhismeedka barafka laba-lakab ee isku xiran (2), oo ka kooban laba lakab oo biyo ah oo laba geesood ah. Hexagon ee labada go'yaal waa isku xiran yihiin, iyo xagasha u dhaxaysa unugyada biyaha ee diyaaradda waa 120 Β°.
Lakab kasta oo biyo ah, kala badh unugyadu biyuhu waxay u jiifaan si toosan (oo barbar socda substrate-ka) iyo badhka kale waxay u jiifaan si toosan (ku toosan substrate), iyadoo hal O-H uu tilmaamayo kor ama hoos. Biyaha si toos ah u jiifa hal lakab ayaa ku deeqaya dammaanad H-dabiici ah oo ku yaal lakab kale, taasoo keentay qaab-dhismeedka H-qaabaysan oo dhammaystiran.
Jilidda AFM iyadoo la isticmaalayo afar geesle (dz 2) caarad (2b) oo ku salaysan qaabka kor ku xusan waa heshiis wanaagsan oo natiijooyinka tijaabada ah (2a). Nasiib darro, dhererka isku midka ah ee biyaha toosan iyo kuwa toosan ayaa ka dhigaya aqoonsigooda mid adag inta lagu jiro sawirka STM. Si kastaba ha ahaatee, marka la isticmaalayo microscopy xoogga atomigga, molecules ee labada nooc ee biyaha si cad ayaa loo kala saari karaa (2a ΠΈ 2b midig) sababtoo ah nidaamka sare ee xoogga korantada ayaa aad ugu nugul jihaynta molecules biyaha.
Waxa kale oo ay suurtogal ahayd in la sii ogaado jihada O-H ee biyaha toosan iyo kuwa toosan iyada oo loo marayo isdhexgalka ka dhexeeya xoogagga sare ee korantada iyo Pauli, sida lagu muujiyay khadadka cas ee gudaha. 2 ΠΈ 2b (xarunta).
Sawirka #3
Sawirada 3 ΠΈ 3b (Marxaladda 1) waxay tusinaysaa sawirada AFM ee ballaadhiyey ee zigzag iyo kursiga garabka, siday u kala horreeyaan. Waxaa la ogaaday in cidhifka zigzag uu korayo iyada oo la ilaalinayo qaab dhismeedka asalka ah, iyo koritaanka cidhifka qaabka kursiga, cidhifka ayaa dib loogu soo celiyay qaab-dhismeedka xilliyeed ee 5756, i.e. marka qaab dhismeedka feeraha uu si xilliyo ah u soo celiyo isku xigxiga pentagon - heptagon - pentagon - hexagon.
Xisaabinta aragtida shaqada cufnaanta waxay muujineysaa in finka zigzag-ka ee aan dib loo dhisin iyo 5756 kursi ee fin ay yihiin kuwa ugu xasilloon. Cidhifka 5756 waxa loo sameeyay natiijada saamaynta isku dhafan ee yaraynaysa tirada curaarta haydarojiin ee aan saturated oo yaraynaysa tamarta culayska.
Saynis yahanadu waxay xasuustaan ββin dayuuradaha basal ee barafka laba geesoodka ah ay inta badan ku dhamaadaan feeraha zigzag, feeraha qaabka kursiguna ay maqan yihiin sababtoo ah cufnaanta sare ee curaarta hydrogen aan saturated. Si kastaba ha ahaatee, nidaamyada yaryar ama meelaha boosku xaddidan yahay, baalasha kursigu waxay yareyn karaan tamartooda iyada oo loo marayo dib-u-qaabayn habboon.
Sidii hore loo soo sheegay, markii korriinka barafka ee 120 K la joojiyay, muunadda ayaa isla markiiba la qaboojiyey 5 K si ay isugu dayaan in ay qaboojiyaan qaababka cirifka ama kala-guurka iyo in la hubiyo nolol muunad dheer oo dheeraad ah oo loogu talagalay daraasad faahfaahsan iyadoo la adeegsanayo STM iyo AFM. Waxa kale oo ay suurtogal ahayd in dib loo dhiso habka kobaca ee barafka laba-geesoodka ah (sawirka No. 3) oo ay uga mahadcelinayaan caarada mikroskoob ee CO, taas oo suurtogal ka dhigtay in la ogaado qaababka metastable iyo kala-guurka.
Marka laga hadlayo feeraha zigzag, pentagons gaar ah ayaa mararka qaarkood laga helay ku dheggan feeraha tooska ah. Waxay u safan karaan saf, iyaga oo samaynaya aray leh wakhti wakhti ah 2 x baraf (baraf waa barafka joogtada ah ee barafka laba-geesoodka ah). U fiirsashadani waxay muujin kartaa in kobaca cidhifyada zigzag ay bilawday samaynta xilliyo kala duwan oo pentagons ah (3, tilaabada 1-3), taas oo ku lug leh ku darista laba lammaane oo biyo ah shan geesood ( fallaadho guduudan).
Marka xigta, kala duwanaanshaha pentagons ayaa ku xiran si ay u sameeyaan qaab dhismeed sida 56665 (3, Marxaladda 4), ka dibna waxay soo celisaa muuqaalka asalka ah ee zigzag iyadoo ku daraysa uumiga biyaha badan.
Cidhifyada kursiga u qaabaysan xaaladdu waa ka soo horjeedaa - ma jiraan noocyo badan oo pentagon ah, laakiin taa beddelkeeda waxaa inta badan la arkaa daldaloolo gaagaaban sida 5656 ee cidhifka. Dhererka 5656 fin wuxuu si weyn uga gaaban yahay kan 5756. Tani waa suurtogal sababtoo ah 5656 fin ayaa aad u walaacsan oo ka xasilloon 5756. Laga bilaabo 5756 kursi, 575 siddo ayaa loo rogaa 656 siddo iyadoo lagu darayo laba uumiga biyaha (3b, marxaladda 2). Marka xigta, 656 siddooyinku waxay u koraan jihada leexsan, iyaga oo samaynaya gees ka mid ah nooca 5656 (3b, marxaladda 3), laakiin leh dherer xaddidan sababtoo ah ururinta tamarta qallafsanaanta.
Haddii hal lammaane oo biyo ah lagu daro hexagon ee fin 5656, qallafsanaanta qayb ahaan waa la daciifin karaa, tani waxay mar kale horseedi doontaa samaynta 5756 fin (3b, marxaladda 4).
Natiijooyinka kor ku xusan waa kuwo muujinaya, laakiin waxaa la go'aamiyay in lagu taageero xogta dheeraadka ah ee laga helay xisaabinta dhaqdhaqaaqa molecular ee uumiga biyaha ee dusha Au (111).
Waxaa la ogaaday in jasiiradaha barafka ee laba-lakabka ah ee 2D ay si guul leh u samaysteen oo aan la carqaladayn dusha sare, taas oo la socota indha-indhayntayada tijaabada ah.
Sawirka #4
Sawirka 4 Habka wadajirka ah ee samaynta buundooyinka ee feeraha zigzag ayaa lagu muujiyay tallaabo tallaabo.
Hoos waxaa ah agab warbaahineed oo daraasaddan ku saabsan oo sharraxaad ka leh.
Qalabka Warbaahinta No. 1
Waxaa mudan in la ogaado in hal shan geesood oo ku xiran cidhifka zigzag uusan u dhaqmi karin sidii xarun nukliyeer ah si kor loogu qaado koritaanka.
Qalabka Warbaahinta No. 2
Taa baddalkeeda, shabakad xilliyeed laakiin aan isku xirneyn oo pentagons ah ayaa markii hore ka sameysan cidhifka zigzag, ka dibna unugyada biyaha ee soo galaya waxay si wadajir ah isku dayaan inay isku xiraan shantagon-yadaas, taasoo keentay in la sameeyo qaab-dhismeedka silsiladda ah ee 565. Nasiib darro, qaabkan oo kale lama arag inta lagu guda jiro. indho-indheyn wax ku ool ah, kaas oo sharaxaya cimrigiisa aadka u gaaban.
Qalabka warbaahinta ee lambar 3 iyo lambarka 4
Isku darka hal lammaane oo biyo ah ayaa isku xira qaab dhismeedka nooca 565 iyo shangeeska ku xiga, taasoo keentay sameynta qaabdhismeedka nooca 5666.
Qaab dhismeedka nooca 5666 wuxuu u koraa dhinaca dambe si uu u sameeyo qaab-dhismeedka nooca 56665 oo aakhirka u koraan si buuxda oo isku xidhan oo laba geesle ah.
Qalabka warbaahinta ee lambar 5 iyo lambarka 6
Sawirka 4b korriinka waxa lagu muujiyaa xaalada feeraha kursiga garabka. Beddelka nooca 575 siddooyinka ilaa nooca 656 siddooyinku wuxuu ka bilaabmaa lakabka hoose, samaynta qaab dhismeedka 575/656 isku dhafan oo aan laga sooci karin nooca 5756 fin ee tijaabooyinka, maadaama lakabka sare ee barafka laba-lakabka ah la sawiri karo oo keliya. inta lagu jiro tijaabooyinka.
Qalabka Warbaahinta No. 7
Buundada 656 ee ka soo baxday waxay noqotaa xarunta nukliyeerka ee koritaanka 5656 feeraha.
Qalabka Warbaahinta No. 8
Ku darida hal unug oo biyo ah 5656 cidhif waxay keenaysaa qaab dhismeedka unugyo aan lamaanayn oo aad u guurguuran.
Qalabka Warbaahinta No. 9
Laba ka mid ah unugyadan biyaha ah ee aan la isku xidhin ayaa markaa isku dari kara qaab dhismeed heptagonal ah oo deggan, iyaga oo dhammaystiraya beddelka 5656 ilaa 5756.
Si aad u hesho aqoon faahfaahsan oo ku saabsan nuxurka daraasadda, waxaan ku talinayaa in la eego .
Epilogue
Gabagabada ugu weyn ee daraasaddan ayaa ah in habdhaqanka la arkay ee dhismayaasha inta lagu jiro korriinka laga yaabo inay caadi u noqdaan dhammaan noocyada barafka laba-geesoodka ah. Barafka laba geesoodka ah ee Bilayer wuxuu ku sameeyaa sagxadaha hydrophobic ee kala duwan iyo xaaladaha xannibaadda hydrophobic, sidaas darteed waxaa loo tixgelin karaa sidii crystal 2D gooni ah (2D baraf I), samaynta taas oo aan dareen u lahayn qaabka hoose ee substrate-ka.
Saynis yahanadu waxay si daacad ah u sheegaan in farsamadooda sawirku aysan weli ku habooneyn in ay ku shaqeeyaan baraf saddex-cabbir ah, laakiin natiijooyinka barashada barafka laba-geesoodka ah waxay u adeegi karaan aasaas u ah sharaxaadda habka sameynta ee qaraabada mugga. Si kale haddii loo dhigo, fahamka sida ay u samaysan yihiin qaab-dhismeedka laba-geesoodka ah waa aasaas muhiim ah oo lagu baranayo kuwa saddex-cabbir ah. Ujeedadaas awgeed cilmi-baarayaashu waxay qorsheynayaan inay horumariyaan habkooda mustaqbalka.
Waad ku mahadsan tahay akhrinta, aad u fiirso oo waxaad leedihiin toddobaad wanaagsan. π
Xayeysiisyada qaar π
Waad ku mahadsan tahay inaad nala joogto. Ma jeceshahay maqaalladayada? Ma doonaysaa inaad aragto wax badan oo xiiso leh? Nagu taageer adigoo dalbanaya amar ama kula talinaya asxaabta, , analoog gaar ah oo ah server-yada heerka gelitaanka, kaas oo anaga aanu adiga kuu hindisay: (waxaa laga heli karaa RAID1 iyo RAID10, ilaa 24 cores iyo ilaa 40GB DDR4).
Dell R730xd 2x ka jaban xarunta xogta Equinix Tier IV ee Amsterdam? Kaliya halkan Nederlaan! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - laga bilaabo $99! Wax ka akhri
Source: www.habr.com