Merci fir besicht Nature.com.Dir benotzt eng Browser Versioun mat limitéierter CSS Ënnerstëtzung.Fir déi bescht Erfahrung empfeelen mir Iech en aktualiséierte Browser ze benotzen (oder de Kompatibilitéitsmodus am Internet Explorer auszeschalten).Zousätzlech, fir weider Ënnerstëtzung ze garantéieren, weisen mir de Site ouni Stiler a JavaScript.
D'Korrelatioun vun atomarer Konfiguratiounen, besonnesch de Grad vun Stéierungen (DOD) vun amorphen Feststoffer mat Eegeschaften, ass e wichtegt Interessegebitt an der Materialwëssenschaft an der Physik vun der kondenséierter Matière wéinst der Schwieregkeet fir déi exakt Positiounen vun den Atomer an dreidimensionaler Bestëmmung ze bestëmmen. Strukturen 1,2,3,4., En aalt Rätsel, 5. Zu dësem Zweck ginn 2D Systemer Abléck an d' Rätsel, andeems se all Atomer direkt ugewise ginn 6,7.Direkt Imaging vun enger amorpher Monolayer vu Kuelestoff (AMC) ugebaut duerch Laserablagerung léist de Problem vun der atomarer Konfiguratioun, ënnerstëtzt d'modern Vue vu Kristalliten a glasleche Feststoffer baséiert op zoufälleg Netzwierktheorie8.Wéi och ëmmer, d'causal Relatioun tëscht atomarer Skala Struktur a makroskopesch Eegeschafte bleift onkloer.Hei bericht mir einfach Tuning vun DOD a Konduktivitéit an AMC dënn Filmer andeems d'Wuesstemperatur geännert gëtt.Besonnesch ass d'Pyrolyse-Schwelltemperatur de Schlëssel fir konduktiv AMCs mat engem variabelen Spektrum vu mëttleren Uerdnungssprongen (MRO) ze wuessen, wärend d'Erhéijung vun der Temperatur ëm 25 ° C verursaacht datt d'AMCs MRO verléieren an elektresch isoléierend ginn, wat d'Resistenz vum Blat erhéicht. Material an 109 Mol.Zousätzlech fir héich verzerrte Nanokristalliten ze visualiséieren, déi a kontinuéierlech zoufälleg Netzwierker agebonne sinn, huet d'Atomopléisung Elektronenmikroskopie d'Präsenz / d'Feele vu MRO an der Temperaturofhängeger Nanocrystallite Dicht opgedeckt, zwee Uerdnungsparameter proposéiert fir eng ëmfaassend Beschreiwung vum DOD.Numeresch Berechnungen hunn d'Konduktivitéitskaart als Funktioun vun dësen zwee Parameteren etabléiert, déi d'Mikrostruktur direkt un d'elektresch Eegeschafte bezéien.Eis Aarbecht stellt e wichtege Schrëtt duer fir d'Relatioun tëscht der Struktur an Eegeschafte vun amorphen Materialien op engem fundamentalen Niveau ze verstoen an de Wee fir elektronesch Apparater mat zweedimensional amorph Materialien benotzt.
All relevant Donnéeën generéiert an / oder analyséiert an dëser Etude sinn aus de jeeweileg Autoren op raisonnabel Ufro sinn.
De Code ass verfügbar op GitHub (https://github.com/vipandyc/AMC_Monte_Carlo; https://github.com/ningustc/AMCProcessing).
Sheng, HW, Luo, VK, Alamgir, FM, Bai, JM a Ma, E. Atomverpackung a kuerz a mëttel Uerdnung an metallesche Brëller.Natur 439, 419-425 (2006).
Greer, AL, an Physical Metallurgy, 5. Ed.(Eds. Laughlin, DE an Hono, K.) 305–385 (Elsevier, 2014).
Ju, WJ et al.Ëmsetzung vun enger kontinuéierlech härtende Kuelemonolayer.d'Wëssenschaft.Verlängert 3, e1601821 (2017).
Toh, KT et al.Synthese an Eegeschafte vun engem Self-Ënnerstëtzung Monolayer vun amorphous Kuelestoff.Natur 577, 199-203 (2020).
Schorr, S. & Weidenthaler, K. (eds.) Crystallography in Materials Science: From Structure-Property Relationships to Engineering (De Gruyter, 2021).
Yang, Y. et al.Bestëmmt déi dreidimensional atomar Struktur vun amorfe Feststoffer.Nature 592, 60-64 (2021).
Kotakoski J., Krasheninnikov AV, Kaiser W. and Meyer JK.Physik.Reverend Wright.106, 105505 (2011).
Eder FR, Kotakoski J, Kaiser W, and Meyer JK.d'Wëssenschaft.Haus 4, 4060 (2014).
Huang, P. Yu.et al.Visualiséierung vun der atomarer Rearrangement am 2D ​​Silikaglas: kuckt Silikagel Danz.Science 342, 224-227 (2013).
Lee H. et al.Synthese vu qualitativ héichwäerteg an eenheetleche grousser Fläch graphene Filmer op Kupferfolie.Science 324, 1312-1314 (2009).
Reina, A. et al.Erstellt niddereg-Schicht, grouss Fläch graphene Filmer op arbiträr Substrate duerch chemesch Dampdepositioun.Nanolet.9, 30–35 (2009).
Nandamuri G., Rumimov S. a Solanki R. Chemesch Dampdepositioun vu Graphen-dënnen Filmer.Nanotechnologie 21, 145604 (2010).
Kai, J. et al.Fabrikatioun vu graphene Nanoribbons duerch opsteigend atomar Präzisioun.Natur 466, 470-473 (2010).
Kolmer M. et al.Rational Synthese vu Graphen-Nanoribbons vun der atomarer Präzisioun direkt op der Uewerfläch vu Metalloxiden.Science 369, 571-575 (2020).
Yaziev OV Richtlinnen fir d'Berechnung vun den elektronesche Properties vu Graphen Nanoribbons.Stockage Chimie.Stockage Tank.46, 2319-2328 (2013).
Jang, J. et al.Niddereg Temperatur Wuesstum vu festen Graphenfilmer aus Benzen duerch Atmosphärendrock chemesch Dampdepositioun.d'Wëssenschaft.Haus 5, 17955 (2015).
Choi, JH et al.Bedeitend Reduktioun vun der Wuesstemstemperatur vu Graphen op Kupfer wéinst verstäerkter London Dispersiounskraaft.d'Wëssenschaft.Haus 3, 1925 (2013).
Wu, T. et al.Kontinuéierlech Graphene Filmer Synthetiséiert bei niddregen Temperaturen andeems Halogenen als Somen vu Somen agefouert ginn.Nanoscale 5, 5456-5461 (2013).
Zhang, PF et al.Initial B2N2-Perylenen mat verschiddene BN Orientatiounen.Angie.Chemesch.intern Ed.60, 23313–23319 (2021).
Malar LM, Pimenta MA, Dresselhaus G, Dresselhaus MS, Raman Spectroscopy in graphene.Physik.Vertrieder 473, 51-87 (2009).
Egami, T. & Billinge, SJ Beneath the Bragg Peaks: Structural Analysis of Complex Materials (Elsevier, 2003).
Xu, Z. et al.In situ TEM weist elektresch Konduktivitéit, chemesch Eegeschaften a Verbindungsverännerunge vu Graphenoxid op Graphen.ACS Nano 5, 4401-4406 (2011).
Wang, WH, Dong, C. & Shek, CH Volumetresch metallesch Brëller.alma mater.d'Wëssenschaft.Projet.R Rep. 44, 45-89 (2004).
Mott NF an Davis EA Electronic Processes in Amorphous Materials (Oxford University Press, 2012).
Kaiser AB, Gomez-Navarro C., Sundaram RS, Burghard M. a Kern K.Nanolet.9, 1787–1792 (2009).
Ambegaokar V., Galperin BI, Langer JS. Hopping conduction in disordered systems.Physik.Ed.B 4, 2612-2620 (1971).
Kapko V., Drabold DA, Thorp MF Elektronesch Struktur vun engem realistesche Modell vun amorphen GraphenPhysik.Staat Solidi B 247, 1197-1200 (2010).
Thapa, R., Ugwumadu, C., Nepal, K., Trembly, J., & Drabold, DA.Physik.Reverend Wright.128, 236402 (2022).
Mott, Conductivity in Amorphous Materials NF.3. Lokaliséiert Staaten am Pseudogap an no bei den Enden vun de Leitungs- a Valenzbänner.Philosoph.mag.19, 835-852 (1969).
Tuan DV et al.Isoléierend Eegeschafte vun amorphen Graphenfilmer.Physik.Revisioun B 86, 121408 (R) (2012).
Lee, Y., Inam, F., Kumar, A., Thorp, MF, and Drabold, DA.Physik.Staat Solidi B 248, 2082-2086 (2011).
Liu, L. et al.Heteroepitaxiale Wuesstum vun zweedimensionalen sechseckegen Bornitrid mat graphene Rippen Muster.Science 343, 163-167 (2014).
Imada I., Fujimori A. an Tokura Y. Metal-Isolator Transitioun.Priester Mod.Physik.70, 1039–1263 (1998).
Siegrist T. et al.Lokaliséierung vu Stéierungen an kristallinesche Materialien mat engem Phaseniwwergang.National Alma Mater.10, 202–208 (2011).
Krivanek, OL et al.Atom-vun-Atom strukturell a chemesch Analyse mat Ringelektronenmikroskopie an engem donkele Feld.Natur 464, 571-574 (2010).
Kress, G. an Furtmüller, J. Effizient iterativ Schema fir ab initio Gesamtenergie Berechnung benotzt Fliger Wellen Basis Sets.Physik.Ed.B 54, 11169-11186 (1996).
Kress, G. an Joubert, D. Vun ultrasoft Pseudopotentialer ze Welle Methoden mat projector amplification.Physik.Ed.B 59, 1758–1775 (1999).
Perdue, JP, Burke, C., and Ernzerhof, M. Generaliséierter Gradient Approximatioune méi einfach gemaach.Physik.Reverend Wright.77, 3865–3868 (1996).
Grimme S., Anthony J., Erlich S., a Krieg H. Konsequent a genee initial Parameteriséierung vun der Dicht funktionell Varianzkorrektur (DFT-D) vun 94-Element H-Pu.J. Chemie.Physik.132, 154104 (2010).
Dëst Wierk gouf ënnerstëtzt vum National Key R&D Programm vu China (2021YFA1400500, 2018YFA0305800, 2019YFA0307800, 2020YFF01014700, 2017YFA0206300), der National Natural Science Foundation, 5U1292, 5U 74001, 22075001, 11974024, 11874359, 92165101, 11974388, 51991344) , Peking Natural Science Foundation (2192022, Z190011), Peking Distinguished Young Scientist Program (BJJWZYJH01201914430039), Guangdong Provincial Key Area Research and Development Program (2019B010934001), Chinese Academy of Sciences Grant3000000 Strategic Pilot X0DB Programm, China Academy of Sciences Gran3000. Frontier Plan vun Schlëssel wëssenschaftlech Fuerschung (QYZDB-SSW-JSC019).JC seet der Beijing Natural Science Foundation vu China (JQ22001) Merci fir hir Ënnerstëtzung.LW seet der Association for Promoting Youth Innovation of the Chinese Academy of Sciences (2020009) Merci fir hir Ënnerstëtzung.En Deel vun der Aarbecht gouf am stabile staarke Magnéitfeldapparat vum High Magnetic Field Laboratory vun der Chinesescher Akademie vun de Wëssenschaften mat der Ënnerstëtzung vum Anhui Province High Magnetic Field Laboratory duerchgefouert.Rechenressourcen ginn vun der Peking University Supercomputing Plattform, Shanghai Supercomputing Center an Tianhe-1A Supercomputer geliwwert.
Эти авторы внесли равный вклад: Huifeng Tian, ​​Yinhang Ma, Zhenjiang Li, Mouyang Cheng, Shoucong Ning.
Huifeng Tian, ​​Zhenjian Li, Juijie Li, PeiChi Liao, Shulei Yu, Shizhuo Liu, Yifei Li, Xinyu Huang, Zhixin Yao, Li Lin, Xiaoxui Zhao, Ting Lei, Yanfeng Zhang, Yanlong Hou a Lei Liu
School of Physics, Vakuum Physik Key Laboratory, University of Chinese Academy of Sciences, Peking, China
Department of Materials Science and Engineering, National University of Singapore, Singapur, Singapur
Beijing National Laboratory of Molecular Sciences, School of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Peking, China
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Peking, China