Что для вас графин?
Ну да, сосуд для воды. А вот для физиков графин - это перспективный материал для электроники будущего, модифицированная форма графена.
Графен — аллотропная модификация углерода, представляющая собой одноатомный слой, в котором атомы соединены в гексагональную кристаллическую решетку — не зря считается «материалом будущего». Он отличается почти невероятными свойствами механической прочности, высокой электро- и теплопроводности.
«Углеродные соединения со слоевой двухмерной структурой обладают уникальными физико-химическими свойствами, – поясняет профессор ЧелГУ Евгений Беленков. – Типичным представителем таких соединений является графен, за передовые исследования которого в 2010 году была присуждена Нобелевская премия по физике Андрею Гейму и Константину Новосёлову.»
К настоящему времени учёными со всего мира накоплен большой объём результатов по исследованию графена и графеноподобных материалов.
Итогом исследований стало издание восьми томов монографии авторитетным международным издательством «Уайли».
Одна из глав третьего тома монографии написана по результатам научной работы, выполненной на физическом факультете ЧелГУ под руководством профессора Евгения Беленкова. Учёные исследовали новую разновидность углеродных слоевых соединений, так называемых графинов (graphyne). В отличие от графена, слои которого состоят из трёхкоординированных атомов (у каждого атома три ближайших соседних атома), в графиновых слоях атомы находятся как в трёхкоординированных, так и двухкоординированных состояниях. Свойства этих слоёв могут изменяться благодаря изменению доли атомов, находящихся в различных гибридных состояниях.
Графан — это графен, к которому присоединили максимально возможное количество водорода, сохранив шестиугольную структуру. Графон — графен, присоединивший ровно половину возможного количества водорода. Графин — графен с нарушенной структурой, в котором есть как двойные, так и тройные связи (чередуются бензольные кольца и ацетиленовые фрагменты).
Авторский коллектив теоретически исследовал структуру и свойства ряда новых впервые предсказанных структурных разновидностей графина. Графиновые соединения с двумерной слоевой структурой являются перспективным материалами, которые могут найти широкое практическое применение в электронике, водородной энергетике, а также для разделения газовых смесей.
Все три автора главы тесно связаны с Челябинским государственным университетом. Доктор физико-математических наук, профессор Евгений Беленков более тридцати лет работает на кафедре физики конденсированного состояния ЧелГУ. Доктор физико-математических наук Мария Бржезинская в настоящее время работает в Берлинском центре материалов и энергии имени Гельмгольца, свою кандидатскую диссертацию она защищала в диссертационном совете Челябинского госуниверситета, а докторскую в объединённом совете ЧелГУ и ЧГПУ. Кандидат физико-математических наук, доцент Виктор Мавринский, работающий в настоящее время в Магнитогорском государственном техническом университете, закончил аспирантуру ЧелГУ под руководством профессора Беленкова, а также защитил кандидатскую диссертацию в диссертационном совете ЧелГУ.
Вещества — производные графена.
Графан — это графен, к которому присоединили максимально возможное количество водорода, сохранив шестиугольную структуру. Графон — графен, присоединивший ровно половину возможного количества водорода. Графин — графен с нарушенной структурой, в котором есть как двойные, так и тройные связи (чередуются бензольные кольца и ацетиленовые фрагменты).