Найти в Дзене
УМАПАЛАТА

Поговорим о тонких материях

Некоторые тела в нашем мире довольно тонкие: толщина волоса человека чуть меньше 100 мкм, крыла мухи – около 10 мкм, толщина хлоропластов в клетках растений – 1-2 мкм, лист сусального золота бывает в толщину всего 0,1 мкм (100 нм). В нашем увлечении утонченными материями сам собой встает вопрос: А насколько тонким может быть материал? Из общих соображений можно предположить, что коль скоро «всё состоит из атомов», то и самым тонким материалом должен быть лист, состоящий из одного атомного слоя. Возможность существования таких материалов ставилась под сомнение, причем лучшими умами своего времени. К примеру, в первой половине 20-го века аргументы против стабильности отдельных атомных слоев выдвигали гениальный советский физик Лев Ландау, а также его британский коллега Рудольф Пайерлс. Экспериментальные работы по выращиванию тонких пленок тоже говорили против существования таких объектов: чем тоньше становилась пленка, тем менее стабильной она была, т.е. легче разваливалась на отдельные

Некоторые тела в нашем мире довольно тонкие: толщина волоса человека чуть меньше 100 мкм, крыла мухи – около 10 мкм, толщина хлоропластов в клетках растений – 1-2 мкм, лист сусального золота бывает в толщину всего 0,1 мкм (100 нм).

В нашем увлечении утонченными материями сам собой встает вопрос:

А насколько тонким может быть материал?

Из общих соображений можно предположить, что коль скоро «всё состоит из атомов», то и самым тонким материалом должен быть лист, состоящий из одного атомного слоя.

Возможность существования таких материалов ставилась под сомнение, причем лучшими умами своего времени. К примеру, в первой половине 20-го века аргументы против стабильности отдельных атомных слоев выдвигали гениальный советский физик Лев Ландау, а также его британский коллега Рудольф Пайерлс.

Экспериментальные работы по выращиванию тонких пленок тоже говорили против существования таких объектов: чем тоньше становилась пленка, тем менее стабильной она была, т.е. легче разваливалась на отдельные островки.

И тем не менее пытливые умы на протяжении всего 20-го века пытались получить тонкие структуры, в том числе на основе углерода. Тем более, что масла в огонь подливали физики, которые вот совсем-совсем теоретики. Эксперимент их заботил мало, выдумают себе объект и давай рассчитывать, какие у него могут быть свойства.

А свойства монослоя углерода были ой какие привлекательные: тут тебе и прочность на разрыв свыше 100 ГПа (для сравнения прочность углеродистой стали по ГОСТ 380-88 0 менее 0,5 ГПа), и запредельная теплопроводность в тысячи Вт/м*К (тогда как у той же меди эта величина всего 380 Вт/м*К), и удивительные электронные свойства.

Такие привлекательные свойства объясняют, почему всю вторую половину 20-го века экспериментаторы гонялись за однослойными углеродными структурами. Ради такого можно и с Ландау поспорить.

Наука
7 млн интересуются