Nature.com сайтаар зочилсонд баярлалаа.Та хязгаарлагдмал CSS дэмжлэгтэй хөтчийн хувилбарыг ашиглаж байна.Хамгийн сайн ашиглахын тулд бид танд шинэчилсэн хөтөч ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer-д нийцтэй байдлын горимыг идэвхгүй болгох).Нэмж дурдахад, байнгын дэмжлэгийг хангахын тулд бид сайтыг хэв маяг, JavaScript-гүй харуулж байна.
Атомын тохиргооны хамаарал, ялангуяа аморф хатуу биетүүдийн шинж чанар бүхий эмх замбараагүй байдлын зэрэг (DOD) нь гурван хэмжээст дэх атомуудын яг байрлалыг тодорхойлоход бэрхшээлтэй байдаг тул материал судлал, нягтруулсан бодисын физикийн сонирхлын чухал талбар юм. бүтэц1,2,3,4., Хуучин нууц, 5. Үүний тулд 2D системүүд нь бүх атомыг шууд харуулах боломжийг олгодог 6,7 нууцыг ойлгох боломжийг олгодог.Лазерын хуримтлалаар ургуулсан аморф нүүрстөрөгчийн нэг давхаргыг (AMC) шууд дүрслэх нь атомын тохиргооны асуудлыг шийдэж, санамсаргүй сүлжээний онолд суурилсан шилэн хатуу биет дэх талстуудын орчин үеийн үзэл бодлыг дэмждэг.Гэсэн хэдий ч атомын масштабын бүтэц ба макроскоп шинж чанаруудын хоорондын учир шалтгааны хамаарал тодорхойгүй хэвээр байна.Энд бид өсөлтийн температурыг өөрчлөх замаар AMC нимгэн хальсан дахь DOD болон дамжуулалтыг хялбархан тохируулах талаар мэдээлэв.Ялангуяа пиролизийн босго температур нь дунд зэргийн үсрэлт (MRO) бүхий дамжуулагч AMC-ийг ургуулах гол түлхүүр бөгөөд температурыг 25 ° C-аар нэмэгдүүлэх нь AMC-ийн MRO-г алдаж, цахилгаан тусгаарлагч болж, хавтангийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг. материалыг 109 удаа.Тасралтгүй санамсаргүй сүлжээнд суулгасан маш их гажсан нанокристаллитуудыг дүрслэхээс гадна атомын нягтралтай электрон микроскоп нь MRO байгаа / байхгүй, температураас хамааралтай нанокристаллитын нягт, DOD-ийн иж бүрэн тодорхойлолтод санал болгож буй хоёр дарааллын параметрийг илрүүлсэн.Тоон тооцоолол нь цахилгаан дамжуулалтын зураглалыг эдгээр хоёр параметрийн функцээр тогтоож, микро бүтцийг цахилгаан шинж чанартай шууд холбосон.Бидний ажил нь аморф материалын бүтэц, шинж чанаруудын хоорондын хамаарлыг үндсэн түвшинд ойлгоход чухал алхам болж, хоёр хэмжээст аморф материалыг ашигладаг электрон төхөөрөмжүүдийн замыг нээж байна.
Энэхүү судалгаанд үүсгэсэн болон/эсвэл дүн шинжилгээ хийсэн холбогдох бүх өгөгдлийг зохих хүсэлтийн дагуу холбогдох зохиогчоос авах боломжтой.
Энэ кодыг GitHub дээр авах боломжтой (https://github.com/vipandyc/AMC_Monte_Carlo; https://github.com/ningustc/AMCProcessing).
Sheng, HW, Luo, VK, Alamgir, FM, Bai, JM and Ma, E. Атомын сав баглаа боодол, металл шилний богино ба дунд захиалга.Байгаль 439, 419–425 (2006).
Greer, AL, Physical Metalurgy, 5-р хэвлэл.(eds. Laughlin, DE and Hono, K.) 305–385 (Elsevier, 2014).
Ju, WJ нар.Тасралтгүй хатууруулах нүүрстөрөгчийн нэг давхаргыг хэрэгжүүлэх.шинжлэх ухаан.Өргөтгөсөн 3, e1601821 (2017).
Toh, KT et al.Аморф нүүрстөрөгчийн бие даасан давхаргын нийлэгжилт ба шинж чанар.Байгаль 577, 199–203 (2020).
Schorr, S. & Weidenthaler, K. (eds).
Yang, Y. et al.Аморф хатуу бодисын гурван хэмжээст атомын бүтцийг тодорхойлно.Байгаль 592, 60–64 (2021).
Котакоски Ж., Крашенинников А.В., Кайзер В., Мейер Ж.К. Графены цэгийн согогоос хоёр хэмжээст аморф нүүрстөрөгч хүртэл.физик.Эрхэм хүндэт Райт.106, 105505 (2011).
Eder FR, Kotakoski J., Kaiser W., and Meyer JK.шинжлэх ухаан.Байшин 4, 4060 (2014).
Хуан, П.Ю.гэх мэт.2D цахиурт шилэнд атомын дахин зохион байгуулалтын дүрслэл: цахиурын гель бүжиг үзэх.Шинжлэх ухаан 342, 224–227 (2013).
Lee H. et al.Зэс тугалган цаасан дээр өндөр чанартай, жигд том талбай бүхий графен хальсны нийлэгжилт.Шинжлэх ухаан 324, 1312–1314 (2009).
Reina, A. et al.Химийн уурын хуримтлалаар дурын субстрат дээр бага давхаргатай, том талбайтай графен хальс үүсгэх.Нанолет.9, 30–35 (2009).
Нандамури Г., Румимов С., Соланки Р. Графен нимгэн хальсны химийн уурын хуримтлал.Нанотехнологи 21, 145604 (2010).
Кай, Ж. нар.Өсөх атомын нарийвчлалаар графен нано туузыг үйлдвэрлэх.Байгаль 466, 470–473 (2010).
Kolmer M. et al.Металлын оксидын гадаргуу дээр шууд атомын нарийвчлалтай графен нано туузыг оновчтой нийлэгжүүлэх.Шинжлэх ухаан 369, 571–575 (2020).
Язиев О.В. Графен нано туузны электрон шинж чанарыг тооцоолох заавар.хадгалах хими.хадгалах сав.46, 2319–2328 (2013).
Jang, J. et al.Агаар мандлын даралтын химийн уурын хуримтлалаар бензолоос хатуу графен хальсны бага температурт өсөлт.шинжлэх ухаан.Байшин 5, 17955 (2015).
Чой, JH нар.Лондонгийн тархалтын хүч нэмэгдсэний улмаас зэс дээрх графены өсөлтийн температур мэдэгдэхүйц буурсан.шинжлэх ухаан.Байшин 3, 1925 (2013).
Ву, Т. нар.Галогенийг үрийн үр болгон нэвтрүүлэх замаар бага температурт нийлэгжүүлсэн тасралтгүй графен хальс.Нано хэмжээст 5, 5456–5461 (2013).
Жан, ПФ нар.BN өөр өөр чиглэлтэй анхны B2N2-периленүүд.Энжи.Химийн.дотоод Ed.60, 23313–23319 (2021).
Малар, LM, Pimenta, MA, Dresselhaus, G. болон Dresselhaus, MS Raman спектроскопийн графен.физик.Төлөөлөгч 473, 51–87 (2009).
Egami, T. & Billinge, SJ Beneath the Bragg Peaks: Complex Materials Structural Analysis (Elsevier, 2003)。
Xu, Z. нар.In situ TEM нь цахилгаан дамжуулах чанар, химийн шинж чанар, графен ислээс графен хүртэлх бондын өөрчлөлтийг харуулдаг.ACS Nano 5, 4401–4406 (2011).
Wang, WH, Dong, C. & Shek, CH Volumetric металл шил.алма матер.шинжлэх ухаан.төсөл.R төлөөлөгч 44, 45–89 (2004).
Мотт НФ болон Дэвис EA Аморф материал дахь электрон процессууд (Оксфордын их сургуулийн хэвлэл, 2012).
Kaiser AB, Gomez-Navarro C., Sundaram RS, Burghard M. and Kern K. Химийн гаралтай графены нэг давхарга дахь дамжуулалтын механизмууд.Нанолет.9, 1787–1792 (2009).
Ambegaokar V., Galperin BI, Langer JS Hopping дамжуулалт эмх замбараагүй системд.физик.Эд.B 4, 2612–2620 (1971).
Капко В., Драболд Д.А., Торп MF Аморф графений бодит загварын цахим бүтэц.физик.Төрийн Солиди В 247, 1197–1200 (2010).
Thapa, R., Ugwumadu, C., Nepal, K., Trembly, J. & Drabold, DA Ab initio загварчлал аморф бал чулуу.физик.Эрхэм хүндэт Райт.128, 236402 (2022).
Мотт, Аморф материал дахь дамжуулагч NF.3. Псевдогап дахь орон нутгийн төлөвүүд болон дамжуулалтын болон валентын зурвасын төгсгөлийн ойролцоо.философич.маг.19, 835–852 (1969).
Tuan DV et al.Аморф графен хальсны тусгаарлагч шинж чанар.физик.Засвар B 86, 121408(R) (2012).
Lee, Y., Inam, F., Kumar, A., Thorp, MF and Drabold, DA. Аморф графены хуудсан дахь таван өнцөгт атираа.физик.Төрийн Солиди В 248, 2082–2086 (2011).
Liu, L. et al.Графен хавиргатай хээтэй хоёр хэмжээст зургаан өнцөгт борын нитридын гетероэпитаксиаль өсөлт.Шинжлэх ухаан 343, 163–167 (2014).
Imada I., Fujimori A. and Tokura Y. Металл тусгаарлагчийн шилжилт.Санваартан мод.физик.70, 1039–1263 (1998).
Siegrist T. et al.Фазын шилжилттэй талст материал дахь эмгэгийг нутагшуулах.Үндэсний их сургууль.10, 202–208 (2011).
Krivanek, OL et al.Харанхуй талбарт цагираг электрон микроскоп ашиглан атом атомын бүтэц, химийн шинжилгээ.Байгаль 464, 571–574 (2010).
Kress, G. and Furtmüller, J. Хавтгай долгионы үндсэн багцыг ашиглан ab initio нийт энергийн тооцооллын үр ашигтай давталтын схем.физик.Эд.B 54, 11169–11186 (1996).
Kress, G. болон Joubert, D. Хэт зөөлөн псевдопотенциалаас проекторын өсгөлт бүхий долгионы аргууд хүртэл.физик.Эд.B 59, 1758–1775 (1999).
Perdue, JP, Burke, C., and Ernzerhof, M. Ерөнхий градиентийн ойролцоо тооцооллыг илүү хялбар болгосон.физик.Эрхэм хүндэт Райт.77, 3865–3868 (1996).
Grimme S., Anthony J., Erlich S., and Krieg H. 94 элементийн H-Pu-ийн нягтын функциональ хэлбэлзлийн засварын (DFT-D) тууштай, үнэн зөв анхны параметржуулалт.Ж.Хими.физик.132, 154104 (2010).
Энэ ажлыг БНХАУ-ын Үндэсний R&D хөтөлбөр (2021YFA1400500, 2018YFA0305800, 2019YFA0307800, 2020YFF01014700, 2017YFA0206300), Хятадын Үндэсний Байгалийн Шинжлэх Ухааны Сан137182 4001, 22075001, 11974024, 11874359, 92165101, 11974388, 51991344) , Бээжингийн Байгалийн Шинжлэх Ухааны Сан (2192022, Z190011), Бээжингийн нэр хүндтэй залуу эрдэмтний хөтөлбөр (BJJWZYJH01201914430039), Гуандун мужийн гол бүсийн судалгаа, хөгжлийн хөтөлбөр (2019B010934001), Хятадын Шинжлэх Ухааны Хөтөлбөр G003 , Хятадын Шинжлэх Ухааны Академи Шинжлэх ухааны гол судалгааны хилийн төлөвлөгөө (QYZDB-SSW-JSC019).JC Хятадын Бээжингийн байгалийн шинжлэх ухааны санд (JQ22001) дэмжлэг үзүүлсэнд талархаж байна.LW Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн Залуучуудын Инновацийг Дэмжих Нийгэмлэгт (2020009) дэмжлэг үзүүлсэнд баярлалаа.Ажлын нэг хэсэг нь Аньхуй мужийн Өндөр соронзон орны лабораторийн дэмжлэгтэйгээр Хятадын ШУА-ийн Өндөр соронзон орны лабораторийн тогтвортой хүчтэй соронзон орны төхөөрөмжид хийгдсэн.Тооцооллын эх үүсвэрийг Бээжингийн их сургуулийн суперкомпьютерийн платформ, Шанхайн суперкомпьютерийн төв, Тианхэ-1А суперкомпьютер хангадаг.
Эдгээр нь авторы внесли равный вклад: Хуйфэн Тиан, Инхан Ма, Жэньжян Ли, Моуян Ченг, Шоуконг Нин.
Хуйфэн Тиан, Жэньжян Ли, Жүйжиэ Ли, ПэйЧи Ляо, Шулэй Ю, Шижуо Лю, Ифэй Ли, Шиню Хуан, Жисин Яо, Ли Лин, Шиаосүй Жао, Тин Лэй, Янфэн Жан, Яньлун Хоу, Лэй Лю нар
Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн Их Сургуулийн Вакуум Физикийн Түлхүүр Лабораторийн Физикийн Сургууль, Бээжин, БНХАУ
Сингапурын Үндэсний их сургуулийн Материалын шинжлэх ухаан, инженерчлэлийн тэнхим, Сингапур, Сингапур
Бээжингийн Молекулын шинжлэх ухааны үндэсний лаборатори, Хими, молекулын инженерчлэлийн сургуулийн Бээжингийн их сургууль, Бээжин, Хятад
Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн Физикийн Хүрээлэнгийн Конденсацийн физикийн Бээжингийн үндэсний лаборатори, Бээжин, Хятад