В ноябре 2015 года сообщалось о первом примере плоской двумерной аллотропной формы бора, обладающей интересными электронными свойствами [1]. В новой работе исследователи из Китайской Академии наук сообщают, что им удалось вырастить пластинки двумерного бора с принципиально другим строением [2].
Расшифровка результатов изучения новой двумерной формы бора с помощью сканирующей туннельной микроскопии показывает строение нового варианта борена. (Рисунок из Nat. Chem., 2016, DOI: 10.1038/nchem.2491)
Исследователям удалось вырастить плоские элементы двумерного бора на подложке из серебра с помощью метода химического осаждения паров, источником атомов бора был элементарный бор. Результаты исследования нового вещества методом сканирующей электронной микроскопии и подкрепляющие их квантовохимические расчеты показали, что расположение атомов бора в двумерной кристаллической модификации зависит от температуры подложки, поддерживающейся в процессе осаждения паров. Если температура подложки составляет 570K, атомы бора в двумерной решетке располагаются в правильные шестиугольники, ряд которых, содержащий в центре масс шестиугольника атом бора, отделяется от рядов, содержащих «пустые» шестиугольники. При нагревании подложки до 650K образуется вторая форма, состоящая из зигзагообразно расположенных атомов неметалла.
Двумерная форма бора, о которой сообщали в ноябре 2015 года Гуоан Тай (Guoan Tai) с коллегами, также была получена с помощью химического осаждения паров, однако там в качестве источника бора использовался его оксид, который в газовой фазе превращался в форму B2O2, восстанавливаемую водородом над фольгой из меди [1]. Эта двумерная форма состояла из икосаэдров B12,связанных фрагментами B2.
На основании результатов компьютерного моделирования было предсказано существование ещё нескольких двумерных аллотропных модификаций бора, получить которые исследователи планируют в ближайшее время. Есть надежда, что двумерные формы бора окажутся полезными для получения наноразмерных электронных устройств.
Источники: [1] Angew. Chem., Int. Ed., 2015, 54, 15473 (DOI: 10.1002/anie.201509285);[2] Nat. Chem., 2016, DOI: 10.1038/nchem.2491
