Вчені з Університетського коледжу Лондона створили нове сімейство наноматеріалів, сплавивши фосфор з миш’яком.
Дослідники створили нове сімейство наноматеріалів шляхом сплаву фосфору з миш’яком для створення стрічок товщиною в один атом. Вони володіють високою провідністю, що робить їх ідеальними для використання в батареях наступного покоління, сонячних елементах і квантових комп’ютерах.
Під нанострічками дослідники мають на увазі стрічки фосфору товщиною в один атом або, точніше, фосфорена, двовимірного матеріалу, що складається з одного шару штучно створеного шаруватого чорного фосфору, найбільш стабільної форми фосфору. У 2019 році дослідники з Університетського коледжу Лондона, виявили потенціал фосфорних нанострічок. Виявилося, що якщо додати їх в якості шару до перовскітних сонячних елементів, осередки використовують більше енергії Сонця.
У поточному дослідженні, прагнучи поліпшити електропровідність фосфору, вони додали крихітну кількість миш’яку. Кристали, що утворилися з листів фосфору і миш’яку, змішали з літієм, розчиненим в рідкому аміаку при температурі – 50 ° C. Аміак видалили через 24 години і замінили органічним розчинником. Так дослідники створили нове сімейство наноматеріалів: нанострічки зі сплаву миш’яку і фосфору (AsPNR).
Дослідники створили нове сімейство наноматеріалів шляхом сплаву фосфору з миш’яком
Зображення: Чжан і ін./Університетський коледж Лондона. CC-BY 4.0
Вони виявили, що AsPNR володіють високою електропровідністю при температурі вище 130 Кельвінів (– 140 °C), зберігаючи при цьому корисні властивості нанострічок, що містять тільки фосфор. Ключовою характеристикою AsPNR є їх надзвичайно висока мобільність дірок. Поліпшення їх рухливості (заходи швидкості, з якою вони рухаються через матеріал) допомагає електричному струму рухатися більш ефективно.
Дослідження опубліковано в Journal of the American Chemical Society.