В материаловедении термин однослойные материалы или 2D-материалы относится к кристаллическим твердым телам, состоящим из одного слоя атомов. Эти материалы перспективны для некоторых приложений, но остаются в центре внимания исследований. Однослойные материалы, полученные из отдельных элементов, обычно содержат суффикс -ene в своих названиях, например, графен . Однослойные материалы, которые представляют собой соединения двух или более элементов, имеют суффиксы -ane или -ide. 2D-материалы обычно можно разделить на 2D-аллотропы различных элементов или как соединения (состоящие из двух или более ковалентно связывающих элементов).
Предполагается, что существуют сотни стабильных однослойных материалов. [1] [2]
Одноэлементные материалы
C: графен и графин
- Графен
Графен представляет собой кристаллический аллотроп из углерода в виде почти прозрачного (для видимого света) один атом толстого листа. По весу он в сотни раз прочнее большинства сталей . [3] Он обладает самой высокой известной теплопроводностью и электропроводностью, а плотность тока в 1000000 раз больше, чем у меди . [4] Впервые он был произведен в 2004 году. [5]
Андре Гейм и Константин Новоселов получили Нобелевскую премию по физике 2010 г. «за новаторские эксперименты с двумерным материалом графена». Сначала они получили его, подняв чешуйки графена с объемного графита с помощью липкой ленты, а затем перенеся их на силиконовую пластину. [6]
- Графин
Графин - это еще один двумерный углеродный аллотроп, структура которого похожа на структуру графена. Его можно рассматривать как решетку бензольных колец, соединенных ацетиленовыми связями. В зависимости от содержания ацетиленовых групп графин можно рассматривать как смешанную гибридизацию, sp n , где 1
Расчеты из первых принципов с использованием кривых дисперсии фононов и конечной температуры ab-initio , квантово-механическое молекулярно-динамическое моделирование показали, что графин и его аналоги из нитрида бора являются стабильными. [9]
Существование графина предполагалось до 1960 года. [10] Он еще не синтезирован. Однако графдин (графин с диацетиленовыми группами) был синтезирован на медных подложках. [11] Недавно было заявлено, что он является конкурентом графена из-за потенциала конусов Дирака, зависящих от направления. [12] [13]
B: борофен
Борофен представляет собой кристаллический атомарный монослой бора, также известный как лист бора . Впервые предсказанные теорией в середине 1990-х годов в автономном состоянии [14], а затем продемонстрированные в виде отдельных моноатомных слоев на подложках Чжаном и др. [15], различные структуры борофена были экспериментально подтверждены в 2015 году [16] [17].
Ge: germanene
Германен - это двумерный аллотроп германия с изогнутой сотовой структурой. [18] Экспериментально синтезированный германен имеет сотовую структуру. [19] [20] Эта сотовая структура состоит из двух гексагональных подрешеток, которые смещены по вертикали на 0,2 A друг от друга. [21]
Si: силицен
Силицен - это двумерный аллотроп кремния с гексагональной сотовой структурой, подобной структуре графена. [22] [23] [24]
Sn: станен
Stanene - это предсказанный топологический изолятор, который может отображать на краях токи без рассеяния, близкие к комнатной температуре . Он состоит из атомов олова, расположенных в один слой, подобно графену. [25] Его изогнутая структура обеспечивает высокую реактивность по отношению к обычным загрязнениям воздуха, таким как NOx и COx, и способна улавливать и диссоциировать их при низкой температуре. [26] В последнее время определение структуры станена выполняется с помощью дифракции электронов низких энергий, и это показывает очень интересный результат сверхплоского станена на поверхности Cu (111). [27]
Pb: плюмбен
Плюмбен представляет собой двумерный аллотроп свинца с гексагональной сотовой структурой, похожей на структуру графена. [28]
P: фосфорен
Фосфорен является 2-мерным, кристаллическим аллотропом из фосфора . Его одноатомная гексагональная структура делает его концептуально похожим на графен. Однако фосфорен имеет существенно другие электронные свойства; в частности, он обладает отличной от нуля шириной запрещенной зоны при высокой подвижности электронов. [29] Это свойство потенциально делает его лучшим полупроводником, чем графен. [30] Синтез фосфорена в основном состоит из методов микромеханического расщепления или жидкофазного отшелушивания. Первые имеют низкий выход, в то время как вторые позволяют получать отдельно стоящие нанолисты в растворителе, а не на твердом носителе. Подходы «снизу вверх», такие как химическое осаждение из паровой фазы (CVD), пока не используются из-за его высокой реакционной способности. Следовательно, в текущем сценарии наиболее эффективный метод изготовления тонких пленок из фосфорена большой площади состоит из методов влажной сборки, таких как метод Ленгмюра-Блоджетт, включающий сборку с последующим нанесением нанолистов на твердые подложки [31]
Sb: сурьма
Сурьма - это двумерный аллотроп сурьмы , атомы которого расположены в виде изогнутой сотовой решетки. Теоретические расчеты [32] предсказывают, что антимонен будет стабильным полупроводником в условиях окружающей среды с подходящими характеристиками для (опто) электроники. Сурьма впервые была выделена в 2016 году путем микромеханического отшелушивания [33] и оказалась очень стабильной в условиях окружающей среды. Его свойства делают его также хорошим кандидатом для биомедицинских и энергетических применений. [34]
В исследовании, проведенном в 2018 году [35], модифицированные антимоненом электроды с трафаретной печатью (SPE) были подвергнуты испытанию на гальваностатический заряд / разряд с использованием двухэлектродного подхода для определения их сверхемкостных свойств. Лучшая наблюдаемая конфигурация, которая содержала 36 нанограммов сурьмы в SPE, показала удельную емкость 1578 Ф · г -1 при токе 14 А · г -1 . В течение 10 000 из этих гальваностатических циклов значения сохраняющейся емкости сначала падают до 65% после первых 800 циклов, но затем остаются между 65% и 63% в течение оставшихся 9 200 циклов. Система 36 нг антимонен / SPE также показала плотность энергии 20 мВт · ч · кг -1 и удельную мощность 4,8 кВт · кг -1 . Эти сверхемкостные свойства указывают на то, что антимонен является перспективным электродным материалом для систем суперконденсаторов.
Би: висмутен
Висмутен, двумерный аллотроп висмута , был предсказан как топологический изолятор . Было предсказано, что висмутен сохраняет свою топологическую фазу при выращивании на карбиде кремния в 2015 году. [36] Предсказание было успешно реализовано и синтезировано в 2016 году. [37] На первый взгляд система похожа на графен, поскольку атомы Bi расположены в сотовая решетка. Однако ширина запрещенной зоны достигает 800 мВ из-за большого спин-орбитального взаимодействия атомов Bi и их взаимодействия с подложкой. Таким образом, становятся доступными применения квантового спинового эффекта Холла при комнатной температуре . Об отшелушивании висмутена сверху вниз сообщалось в различных случаях [38] [39] с недавними работами, способствующими применению висмутена в области электрохимического зондирования. [40] [41]
Металлы
Продемонстрированы одно- и двухатомные слои платины в двумерной геометрии пленки. [43] [44] Эти атомарно тонкие пленки платины эпитаксиально выращены на графене [43], что вызывает деформацию сжатия, которая изменяет химический состав поверхности платины, а также позволяет переносить заряд через графен . [44] Одноатомный слой палладия толщиной до 2,6 Å [42] и родия толщиной менее 4 Å [45] также были синтезированы и охарактеризованы с помощью атомно-силовой микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии.
2D сплавы
Двумерные сплавы представляют собой одноатомный слой сплава, несоразмерный с лежащей под ним подложкой. Одним из примеров являются двухмерные упорядоченные сплавы Pb с Sn и с Bi. [46] [47]
2D супракристаллы
Были предложены и теоретически смоделированы супракристаллы 2D материалов. [48] [49] Эти однослойные кристаллы построены из надатомных периодических структур, в которых атомы в узлах решетки заменены симметричными комплексами. Например, в гексагональной структуре графена узоры из 4 или 6 атомов углерода будут расположены гексагонально вместо отдельных атомов, как повторяющийся узел в элементарной ячейке .
Соединения
- Графан , (CH)
п - Нанолист из нитрида бора
- Борокарбонитриды
- MXenes
- Монослои дихалькогенидов переходных металлов
- 2D кремнезем
- Germanane
Германан представляет собой однослойный кристалл, состоящий из германия с одной водородной связью в z-направлении для каждого атома. [50] Германан по своей структуре похож на графан , [51] Объемный германий не принимает эту структуру. Германан производится двухступенчатым способом, начиная с германида кальция . Из этого материала кальций (Ca) удаляется путем деинтеркаляции с помощью HCl с образованием слоистого твердого вещества с эмпирической формулой GeH. [52] Сайты Са в цинтильной фазе CaGe
2 обмениваются с атомами водорода в растворе HCl, образуя GeH и CaCl2.
Органический
Ni 3 (HITP) 2 представляет собой органический кристаллический структурно перестраиваемый электрический проводник с большой площадью поверхности. HITP - это органическое химическое вещество (2,3,6,7,10,11-гексаамино- трифенилен ). Он имеет гексагональную сотовую структуру графена . Несколько слоев естественным образом образуют идеально выровненные стопки с одинаковыми отверстиями размером 2 нм в центрах шестиугольников. Электропроводность при комнатной температуре составляет ~ 40 См см -1 , что сравнимо с проводимостью массивного графита и является одним из самых высоких показателей для любых проводящих металлоорганических каркасов (MOF). Температурная зависимость его проводимости линейна в диапазоне температур от 100 до 500 К, что указывает на необычный механизм переноса заряда, который ранее не наблюдался в органических полупроводниках . [53]
Этот материал был заявлен как первый из группы, образованной переключением металлов и / или органических соединений. Материал может быть изолирован в виде порошка или пленки со значениями проводимости 2 и 40 См см -1 соответственно. [54]
Комбинации
Отдельные слои 2D-материалов можно объединять в многослойные сборки. [55] Например, двухслойный графен - это материал, состоящий из двух слоев графена . Одно из первых сообщений о двухслойном графене было в основополагающей статье 2004 года в науке Гейма и его коллег, в которой они описали устройства, «содержащие только один, два или три атомных слоя». Слоистые комбинации различных 2D-материалов обычно называют гетероструктурами Ван-дер-Ваальса . Twistronics - это исследование того, как угол (скручивание) между слоями двумерных материалов может изменять их электрические свойства.
Характеристика
Методы микроскопии, такие как просвечивающая электронная микроскопия , [56] [57] [58] 3D электронная дифракция , [59] сканирующая зондовая микроскопия , [60] сканирующий туннельный микроскоп , [56] и атомно-силовая микроскопия [56] [58] [ 60] используются для характеристики толщины и размера 2D-материалов. Электрические свойства и структурные свойства , такие как состав и дефекты характеризуются спектроскопии комбинационного рассеяния , [56] [58] [60] рентгеновской дифракции , [56] [58] и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии . [61]
Приложения
Основное ожидание среди исследователей заключается в том, что, учитывая их исключительные свойства, 2D-материалы заменят обычные полупроводники и создадут электронику нового поколения.
Биологические приложения
Исследования 2D-наноматериалов все еще находятся в зачаточном состоянии, при этом большая часть исследований сосредоточена на выяснении уникальных характеристик материалов, а несколько отчетов сосредоточены на биомедицинских применениях 2D- наноматериалов . [62] Тем не менее, недавний быстрый прогресс в области 2D-наноматериалов поднял важные, но захватывающие вопросы об их взаимодействии с биологическими составляющими. 2D-наночастицы, такие как 2D-материалы на основе углерода, силикатные глины, дихалькогениды переходных металлов (TMD) и оксиды переходных металлов (TMO), обеспечивают повышенную физическую, химическую и биологическую функциональность благодаря своей однородной форме, высокому отношению поверхности к объему, и поверхностный заряд.
Двумерные (2D) наноматериалы - это ультратонкие наноматериалы с высокой степенью анизотропии и химической функциональностью. [63] 2D наноматериалы очень разнообразны с точки зрения их механических , химических и оптических свойств, а также размера, формы, биосовместимости и способности к разложению. [64] [65] Эти разнообразные свойства делают двумерные наноматериалы подходящими для широкого спектра применений, включая доставку лекарств , визуализацию , тканевую инженерию и биосенсоры , среди прочего. [66] Однако их низкоразмерная наноструктура дает им некоторые общие характеристики. Например, 2D-наноматериалы являются самыми тонкими из известных материалов, а это означает, что они также обладают самой высокой удельной поверхностью из всех известных материалов. Эта характеристика делает эти материалы бесценными для приложений, требующих высоких уровней взаимодействия с поверхностью в небольших масштабах. В результате исследуются двумерные наноматериалы для использования в системах доставки лекарств , где они могут адсорбировать большое количество молекул лекарств и обеспечивать превосходный контроль над кинетикой высвобождения. [67] Кроме того, их исключительное соотношение площади поверхности к объему и, как правило, высокие значения модуля делают их полезными для улучшения механических свойств биомедицинских нанокомпозитов и нанокомпозитных гидрогелей даже при низких концентрациях. Их чрезвычайная тонкость сыграла важную роль в прорывах в области биочувствительности и секвенирования генов . Более того, тонкость этих молекул позволяет им быстро реагировать на внешние сигналы, такие как свет, что привело к их использованию в оптических терапиях всех видов, включая приложения для визуализации, фототермическую терапию (ФТТ) и фотодинамическую терапию (ФДТ).
Несмотря на быстрые темпы развития в области 2D-наноматериалов, эти материалы должны быть тщательно оценены на биосовместимость , чтобы быть актуальными для биомедицинских приложений. [68] Новизна этого класса материалов означает, что даже относительно хорошо зарекомендовавшие себя 2D-материалы, такие как графен , плохо изучены с точки зрения их физиологического взаимодействия с живыми тканями . Кроме того, сложности, связанные с переменным размером и формой частиц, примесями от производства, а также белками и иммунными взаимодействиями, привели к разрозненным знаниям о биосовместимости этих материалов.
Статьи по Теме
- Двумерный полупроводник
- Монослои дихалькогенидов переходных металлов
Рекомендации
- ^ Эштон, М .; Paul, J .; Sinnott, SB; Хенниг, Р.Г. (2017). «Определение топологии слоистых твердых тел и стабильных расслоенных 2D материалов». Phys. Rev. Lett . 118 (10): 106101. arXiv : 1610.07673 . Bibcode : 2017PhRvL.118j6101A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.118.106101 . PMID 28339265 . S2CID 32012137 .
- ^ «MaterialsWeb.org - Базы структурных, электронных и термодинамических данных для 2D и 3D материалов» .
- ^ Андронико, Майкл (14 апреля 2014 г.). «5 способов, которыми графен навсегда изменит гаджеты» . Ноутбук .
- ^ «Свойства графена» . www.graphene-battery.net. 2014-05-29 . Проверено 29 мая 2014 .
- ^ «Этот месяц в истории физики: 22 октября 2004 г .: открытие графена» . Новости APS . Серия II. 18 (9): 2. 2009.
- ^ «Нобелевская премия по физике 2010 г.» . Нобелевский фонд . Проверено 3 декабря 2013 .
- ^ Heimann, RB; Евсвуков, С.Е .; Кога, Ю. (1997). «Аллотропы углерода: предложенная схема классификации на основе валентно-орбитальной гибридизации». Углерод . 35 (10–11): 1654–1658. DOI : 10.1016 / S0008-6223 (97) 82794-7 .
- ^ Еняшин, Андрей Н .; Ивановский, Александр Л. (2011). «Аллотропы графена». Physica Status Solidi B . 248 (8): 1879–1883. Bibcode : 2011PSSBR.248.1879E . DOI : 10.1002 / pssb.201046583 .
- ^ Озчелик, В. Онгун; Чирачи, С. (10 января 2013 г.). «Размерная зависимость стабильности и электронных свойств α-графина и его аналога нитрида бора». Журнал физической химии C . 117 (5): 2175–2182. arXiv : 1301,2593 . DOI : 10.1021 / jp3111869 . hdl : 11693/11999 . S2CID 44136901 .
- ^ Балабан А.Т., Рентиа СС, Чупиту Э. (1968). «Химические графы. 6. Оценка относительной устойчивости нескольких плоских и трехмерных решеток элементарного углерода». Revue Roumaine de Chimie . 13 (2): 231–.
- ^ Ли, Госин; Ли, Юлянь; Лю, Huibiao; Го, Янбинь; Ли, Юнцзюнь; Чжу, Даобэнь (2010). «Архитектура графдиновых наноразмерных пленок». Химические коммуникации . 46 (19): 3256–3258. DOI : 10.1039 / B922733D . PMID 20442882 . S2CID 43416849 .
- ^ Gopalakrishnan, K .; Моисей, Кота; Govindaraj, A .; Рао, CNR (2013-12-01). «Суперконденсаторы на основе восстановленного оксида графена, легированного азотом, и борокарбонитридов». Твердотельные коммуникации . Специальный выпуск: Graphene V: Последние достижения в изучении графена и аналогов графена. 175–176: 43–50. Bibcode : 2013SSCom.175 ... 43G . DOI : 10.1016 / j.ssc.2013.02.005 .
- ^ Ширбер, Майкл (24 февраля 2012 г.). «Фокус: графин может быть лучше, чем графен». Физика . 5 (24): 24. Полномочный код : 2012PhyOJ ... 5 ... 24S . DOI : 10.1103 / Physics.5.24 .
- ^ Бустани, Ихсан (январь 1997 г.). «Новые квазиплоские поверхности голого бора». Наука о поверхности . 370 (2–3): 355–363. Bibcode : 1997SurSc.370..355B . DOI : 10.1016 / S0039-6028 (96) 00969-7 .
- ^ Zhang, Z .; Ян, Й .; Gao, G .; Якобсон, Б.И. (2 сентября 2015 г.). «Двумерные монослои бора, опосредованные металлическими подложками». Angewandte Chemie International Edition . 54 (44): 13022–13026. DOI : 10.1002 / anie.201505425 . PMID 26331848 .
- ^ Mannix, AJ; Чжоу, X.-F .; Кирали, Б .; Wood, JD; Alducin, D .; Майерс, Б.Д .; Лю, X .; Фишер, Б.Л .; Сантьяго, Вашингтон; Гость, младший; и другие. (17 декабря 2015 г.). «Синтез борофенов: анизотропные, двумерные полиморфы бора» . Наука . 350 (6267): 1513–1516. Bibcode : 2015Sci ... 350.1513M . DOI : 10.1126 / science.aad1080 . PMC 4922135 . PMID 26680195 .
- ^ Фэн, Баоцзе; Чжан, Цзинь; Чжун, Цин; Ли, Вэньбинь; Ли, Шуай; Ли, Хуэй; Ченг, Пэн; Мэн, Шэн; Чен, Лан; Ву, Кэхуэй (28 марта 2016 г.). «Экспериментальная реализация двумерных листов бора». Химия природы . 8 (6): 563–568. arXiv : 1512.05029 . Bibcode : 2016NatCh ... 8..563F . DOI : 10.1038 / nchem.2491 . PMID 27219700 . S2CID 19475989 .
- ^ Bampoulis, P .; Zhang, L .; Safaei, A .; van Gastel, R .; Poelsema, B .; Зандвлит, HJW (2014). «Германеновое окончание кристаллов Ge 2 Pt на Ge (110)». Журнал физики: конденсированное вещество . 26 (44): 442001. arXiv : 1706.00697 . Bibcode : 2014JPCM ... 26R2001B . DOI : 10.1088 / 0953-8984 / 26/44/442001 . PMID 25210978 . S2CID 36478002 .
- ^ Дериваз, Микаэль и Дентель, Дидье и Стефан, Регис и Ханф, Мари-Кристин и Мехдауи, Ахмед и Соннет, Филипп и Пирри, Кармело (2015). «Сплошной слой германена на Al (111)» . Нано-буквы . Публикации ACS. 15 (4): 2510–2516. Bibcode : 2015NanoL..15.2510D . DOI : 10.1021 / acs.nanolett.5b00085 . PMID 25802988 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Yuhara, J .; Shimazu, H .; Ито, К .; Охта, А .; Куросава, М .; Nakatake, M .; Ле Лей, Гай (2018). «Эпитаксиальный рост германена путем сегрегации через тонкие пленки Ag (111) на Ge (111)». САУ Нано . 12 (11): 11632–11637. DOI : 10.1021 / acsnano.8b07006 . PMID 30371060 .
- ^ Ли, Канго; Ким, Хе Ён; Лотя, Мустафа; Коулман, Джонатан Н .; Ким, Гю-Тэ; Дюсберг, Георг С. (22 сентября 2011 г.). «Электрические характеристики хлопьев дисульфида молибдена, полученных жидким отшелушиванием». Современные материалы . 23 (36): 4178–4182. DOI : 10.1002 / adma.201101013 . PMID 21823176 .
- ^ Сюй, Миншэн и Лян, Тао и Ши, Минмин и Чен, Хунчжэн (2013). «Графеноподобные двумерные материалы». Химические обзоры . Публикации ACS}. 113 (5): 3766–3798. DOI : 10.1021 / cr300263a . PMID 23286380 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ С. Джахангиров, М. Топсакал, Э. Актюрк, Х. Шахин и С. Чирачи (2009). «Двумерные и одномерные сотовые конструкции из кремния и германия» . Phys. Rev. Lett . 102 (23): 236804. arXiv : 0811.4412 . Bibcode : 2009PhRvL.102w6804C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.102.236804 . PMID 19658958 . S2CID 22106457 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Стефан, Режис и Ханф, Мари-Кристин и Сонет, Филипп (2014). «Пространственный анализ взаимодействий на границе силицен / Ag: изучение первых принципов». Журнал физики: конденсированное вещество . IOP Publishing. 27 (1): 015002. DOI : 10,1088 / 0953-8984 / 27/1/015002 . PMID 25407116 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Yuhara, J .; Fujii, Y .; Isobe, N .; Nakatake, M .; Lede, X .; Rubio, A .; Ле Лей, Г. (2018). «Планарный станен большой площади, эпитаксиально выращенный на Ag (111)» . 2D материалы . 5 (2): 025002. Bibcode : 2018TDM ..... 5b5002Y . DOI : 10.1088 / 2053-1583 / aa9ea0 .
- ^ Takahashi, L .; Такахаши, К. (2015). «Низкотемпературное улавливание и диссоциация загрязняющих веществ над двумерным оловом». Физическая химия Химическая физика . 17 (33): 21394–21396. Bibcode : 2015PCCP ... 1721394T . DOI : 10.1039 / C5CP03382A . PMID 26226204 . Вспомогательная информация
- ^ Ахмед, Резван; Накагава, Такеши; Мизуно, Сейги (2020). «Определение структуры ультраплоского станена на Cu (111) с использованием дифракции электронов низких энергий». Наука о поверхности . 691 : 121498. Bibcode : 2020SurSc.69121498A . DOI : 10.1016 / j.susc.2019.121498 .
- ^ Yuhara, J .; Он, Б .; Ле Лей, Г. (2019). «Последний родственник графена: эпитаксиальный рост плюмбена на« нано-водяном кубе » ». Современные материалы . 31 (27): 1901017. DOI : 10.1002 / adma.201901017 . PMID 31074927 ..
- ^ Бергер, Энди (17 июля 2015 г.). «Помимо графена, зоопарк новых двумерных материалов» . Откройте для себя журнал . Проверено 19 сентября 2015 .
- ^ Li, L .; Yu, Y .; Е, ГДж; Ge, Q .; Ou, X .; Wu, H .; Feng, D .; Чен, XH; Чжан, Ю. (2014). «Полевые транзисторы с черным фосфором». Природа Нанотехнологии . 9 (5): 372–377. arXiv : 1401.4117 . Bibcode : 2014NatNa ... 9..372L . DOI : 10.1038 / nnano.2014.35 . PMID 24584274 . S2CID 17218693 .
- ^ Риту, Харнит (2016). "Производство полупроводникового фосфора на большой площади с помощью сборки Ленгмюра-Блоджетт" . Sci. Rep . 6 : 34095. arXiv : 1605.00875 . Bibcode : 2016NatSR ... 634095K . DOI : 10.1038 / srep34095 . PMC 5037434 . PMID 27671093 .
- ^ Zhang, S .; Ян, З .; Li, Y .; Chen, Z .; Цзэн, Х. (2015). «Атомно тонкий арсенен и антимонен: полуметалл-полупроводник и косвенно-прямой запрещенный переход». Энгью. Chem. Int. Эд . 54 (10): 3112–3115. DOI : 10.1002 / anie.201411246 . PMID 25564773 .
- ^ Ares, P .; Агилар-Галиндо, Ф .; Родригес-Сан-Мигель, Д .; Aldave, DA; Díaz-Tendero, S .; Alcamí, M .; Мартин, Ф .; Gómez-Herrero, J .; Замора, Ф. (2016). «Механическая изоляция высокостабильного антимонена в условиях окружающей среды». Adv. Матер . 28 (30): 6332–6336. arXiv : 1608.06859 . Bibcode : 2016arXiv160806859A . DOI : 10.1002 / adma.201602128 . hdl : 10486/672484 . PMID 27272099 . S2CID 8296292 .
- ^ Ares, P .; Паласиос, Джей Джей; Abellán, G .; Gómez-Herrero, J .; Замора, Ф. (2018). «Недавний прогресс в области антимонена: новый двумерный материал» . Adv. Матер . 30 (2): 1703771. DOI : 10.1002 / adma.201703771 . hdl : 10486/688820 . PMID 29076558 .
- ^ Мартинес-Периньан, Эмилиано; Вниз, Майкл П .; Гибаджа, Карлос; Лоренцо, Энкарнасьон; Замора, Феликс; Бэнкс, Крейг Э. (2018). «Антимонен: новый двумерный наноматериал для применения в суперконденсаторах» (PDF) . Современные энергетические материалы . 8 (11): 1702606. DOI : 10.1002 / aenm.201702606 . ЛВП : 10486/688798 . ISSN 1614-6840 .
- ^ Сюй, Цзя-Сю; Хуанг, Чжи-Цюань; Чжуан, Фэн-Чуань; Куо, Цзянь-Ченг; Лю, Ю-Цзы; Линь, Синь; Бансил, Арун (10 февраля 2015 г.). «Нетривиальная электронная структура сот Bi / Sb на SiC (0001)» . Новый журнал физики . 17 (2): 025005. Bibcode : 2015NJPh ... 17b5005H . DOI : 10.1088 / 1367-2630 / 17/2/025005 .
- ^ Рейс, Феликс; Ли, банда; Дуди, Ленарт; Bauernfiend, Максимилиан; Гласс, Стефан; Ханке, Вернер; Томале, Ронни; Шефер, Йорг; Клаессен, Ральф (21 июля 2017 г.). «Висмутен на подложке SiC: кандидат в высокотемпературный квантовый спиновый холловский материал». Наука . 357 (6348): 287–290. arXiv : 1608.00812 . Bibcode : 2017Sci ... 357..287R . DOI : 10.1126 / science.aai8142 . PMID 28663438 . S2CID 23323210 .
- ^ Ци-Ци, Ян (2 октября 2018 г.). «Двумерный висмутен, полученный путем отшелушивания с интеркалированной кислотой, демонстрирующий сильные нелинейные отклики в ближней инфракрасной области для лазеров с синхронизацией мод». Наноразмер . 10 (45): 21106–21115. DOI : 10.1039 / c8nr06797j . PMID 30325397 .
- ^ Гусмао, Руи; Софер, Зденек; Буса, Даниэль; Пумера, Мартин (29 июля 2017 г.). "Нанолисты пниктогенов (As, Sb, Bi) путем отшелушивания сдвигом с использованием кухонных смесителей для электрохимических применений". Angewandte Chemie International Edition . 56 (46): 14417–14422. DOI : 10.1002 / anie.201706389 . PMID 28755460 .
- ^ Мартинес, Кармен С .; Гусмао, Руи; Софер, Зденек; Пумера, Мартин (2019). «Ферментативные фенольные биосенсоры на основе пниктогенов: фосфорен, арсенен, антимонен и висмутен». Angewandte Chemie International Edition . 58 (1): 134–138. DOI : 10.1002 / anie.201808846 . PMID 30421531 .
- ^ Lazanas, Alexandros Ch .; Цирка, Кириаки; Paipetis, Alkiviadis S .; Продромидис, Мамас И. (2020). «Двумерные электроды, модифицированные висмутеном и графеном для сверхчувствительного стрипп-вольтамперометрического определения свинца и кадмия». Electrochimica Acta . 336 : 135726. дои : 10.1016 / j.electacta.2020.135726 .
- ^ а б Инь, Си; Лю, Синьхун; Пан, Юнг-Тин; Уолш, Кэтлин А .; Ян, Хун (4 ноября 2014 г.). «Многослойные ультратонкие палладиевые нанолистовые материалы, похожие на Ханойскую башню». Нано-буквы . 14 (12): 7188–7194. Bibcode : 2014NanoL..14.7188Y . DOI : 10.1021 / nl503879a . PMID 25369350 .
- ^ а б Абдельхафиз, Али; Витале, Адам; Бантин, Паркер; деГли, Бен; Столяр, Кори; Робертсон, Алекс; Фогель, Эрик М .; Уорнер, Джейми; Аламгир, Фейсал М. (2018). «Эпитаксиальные и атомно тонкие пленки гибридного катализатора графен – металл: двойная роль графена как носителя и химически прозрачного защитного колпачка». Энергетика и экология . 11 (6): 1610–1616. DOI : 10.1039 / c8ee00539g .
- ^ а б Абдельхафиз, Али; Витале, Адам; Столяр, Кори; Фогель, Эрик; Аламгир, Фейсал М. (16 марта 2015 г.). «Послойная эволюция структуры, деформации и активности реакции выделения кислорода в монослоях платины с графеном». Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 7 (11): 6180–6188. DOI : 10.1021 / acsami.5b00182 . PMID 25730297 .
- ^ Дуань, Хаохун; Ян, Нин; Ю, Ронг; Чанг, Чун-Ран; Чжоу, банда; Ху, Хань-Ши; Ронг, Хунпан; Ню, Чжицян; Мао, Цзюньцзе; Асакура, Хироюки; Танака, Цунехиро; Дайсон, Пол Джозеф; Ли, Цзюнь; Ли, Ядун (17 января 2014 г.). «Ультратонкие нанолисты родия» . Nature Communications . 5 : 3093. Bibcode : 2014NatCo ... 5.3093D . DOI : 10.1038 / ncomms4093 . PMID 24435210 .
- ^ Yuhara, J .; Schmid, M .; Варга, П. (2003). «Двумерный сплав несмешивающихся металлов. Однослойные и бинарные однослойные пленки Pb и Sn на Rh (111)». Phys. Rev. B . 67 (19): 195407. Bibcode : 2003PhRvB..67s5407Y . DOI : 10.1103 / PhysRevB.67.195407 .
- ^ Yuhara, J .; Yokoyama, M .; Мацуи, Т. (2011). «Двумерный твердый раствор бинарных пленок Bi-Pb на Rh (111)». J. Appl. Phys . 110 (7): 074314–074314–4. Bibcode : 2011JAP ... 110g4314Y . DOI : 10.1063 / 1.3650883 .
- ^ Кочаев А.И.; Каренин, АА; Мефтахутдинов РМ; Браже, Р.А. (2012). «2D супракристаллы как перспективные материалы для планарной наноакустоэлектроники» . Журнал физики: Серия конференций . 345 (1): 012007. Bibcode : 2012JPhCS.345a2007K . DOI : 10.1088 / 1742-6596 / 345/1/012007 .
- ^ Браже, РА; Кочаев А.И. (2012). «Волны изгиба в графене и 2D супракристаллах». Физика твердого тела . 54 (8): 1612–1614. Bibcode : 2012PhSS ... 54.1612B . DOI : 10,1134 / S1063783412080069 . S2CID 120094142 .
- ^ Bianco, E .; Батлер, С .; Jiang, S .; Рестрепо, ОД; Windl, W .; Гольдбергер, Дж. Э. (2013). «Стабильность и расслоение германана: аналог германия-графана». САУ Нано . 7 (5): 4414–21. DOI : 10.1021 / nn4009406 . hdl : 1811/54792 . PMID 23506286 .
- ^ Гарсия, JC; де Лима, DB; Ассали, LVC; Хусто, Дж. Ф. (2011). «Графен и графаноподобные нанолисты группы IV». J. Phys. Chem. C . 115 (27): 13242–13246. arXiv : 1204,2875 . DOI : 10.1021 / jp203657w . S2CID 98682200 .
- ^ « „ Germanane“может заменить кремний для легче, быстрее электроник» . KurzweilAI . Проверено 12 апреля 2013 .
- ^ Шеберла, Деннис; Солнце, Лей; Блад-Форсайт, Мартин А .; Эр, Сулейман; Уэйд, Кейси Р.; Брозек, Карл К .; Аспуру-Гузик, Алан; Динча, Мирча (2014). «Высокая электропроводность в Ni 3 (2,3,6,7,10,11-гексаиминотрифенилене) 2 , полупроводниковом аналоге металл-органический графен» . Журнал Американского химического общества . 136 (25): 8859–8862. DOI : 10.1021 / ja502765n . PMID 24750124 .
- ^ «Новый самосборный графеноподобный материал для плоских полупроводников» . KurzweilAI. 2014-05-01 . Проверено 24 августа 2014 .
- ^ Ипавес, Б .; Хусто, JF; Ассали, LVC (2019). «Связанные с углеродом бислои: наноразмерные строительные блоки для самосборки в нанопроизводстве». J. Phys. Chem. C . 123 (37): 23195-23204. arXiv : 1908.06218 . DOI : 10.1021 / acs.jpcc.9b05446 . S2CID 201070776 .
- ^ а б в г д Батлер, Шеневе З .; Холлен, Шона М .; Цао, Линью; Цуй, Йи; Гупта, Джей А .; Gutiérrez, Humberto R .; Хайнц, Тони Ф .; Хонг, Сын Сэ; Хуан, Цзясин (2013). «Прогресс, проблемы и возможности в двумерных материалах за пределами графена». САУ Нано . 7 (4): 2898–2926. DOI : 10.1021 / nn400280c . PMID 23464873 .
- ^ Bhimanapati, Ganesh R .; Линь, Чжун; Менье, Винсент; Чон, Ёнун; Ча, Джуди; Дас, Саптарши; Сяо, Ди; Сын, Ёну; Страна, Майкл С. (2015). «Последние достижения в области двумерных материалов за пределами графена». САУ Нано . 9 (12): 11509–11539. DOI : 10.1021 / acsnano.5b05556 . PMID 26544756 .
- ^ а б в г Рао, CNR; Наг, Ангшуман (01.09.2010). «Неорганические аналоги графена». Европейский журнал неорганической химии . 2010 (27): 4244–4250. DOI : 10.1002 / ejic.201000408 .
- ^ Sung, SH; Schnitzer, N .; Brown, L .; Park, J .; Ховден, Р. (25.06.2019). «Укладка, деформация и скручивание в 2D-материалах, количественная оценка с помощью 3D-дифракции электронов». Материалы физического обзора . 3 (6): 064003. arXiv : 1905.11354 . Bibcode : 2019PhRvM ... 3f4003S . DOI : 10.1103 / PhysRevMaterials.3.064003 . S2CID 166228311 .
- ^ а б в Рао, CNR; Рамакришна Матте, HSS; Майтра, Урмимала (9 декабря 2013 г.). «Графеновые аналоги слоистых неорганических материалов». Angewandte Chemie International Edition . 52 (50): 13162–13185. DOI : 10.1002 / anie.201301548 . PMID 24127325 .
- ^ Rao, CN R; Майтра, Урмимала (01.01.2015). «Неорганические аналоги графена». Ежегодный обзор исследований материалов . 45 (1): 29–62. Bibcode : 2015AnRMS..45 ... 29R . DOI : 10,1146 / annurev-matsci-070214-021141 .
- ^ Kerativitayanan, P; Кэрроу, JK; Гахарвар, AK (26 мая 2015 г.). «Наноматериалы для инженерных ответов стволовых клеток». Передовые медицинские материалы . 4 (11): 1600–27. DOI : 10.1002 / adhm.201500272 . PMID 26010739 .
- ^ Хуанг, X; Tan, C; Инь, Z; Чжан, Х (9 апреля 2014 г.). «Статья к 25-летию: гибридные наноструктуры на основе двумерных наноматериалов». Современные материалы и процессы . 26 (14): 2185–204. DOI : 10.1002 / adma.201304964 . PMID 24615947 .
- ^ Кэрроу, Джеймс К .; Гахарвар, Ахилеш К. (февраль 2015 г.). «Биоинспирированные полимерные нанокомпозиты для регенеративной медицины». Макромолекулярная химия и физика . 216 (3): 248–264. DOI : 10.1002 / macp.201400427 .
- ^ Нандвана, Динкар; Эртекин, Элиф (21 июня 2015 г.). «Несоответствие решеток вызвало рябь и морщины в плоских сверхрешетках графен / нитрид бора». Журнал прикладной физики . 117 (234304): 234304. arXiv : 1504.02929 . Bibcode : 2015JAP ... 117w4304N . DOI : 10.1063 / 1.4922504 . S2CID 119251606 .
- ^ Гахарвар, AK; Peppas, NA; Хадемхоссейни, А (март 2014 г.). «Нанокомпозитные гидрогели для биомедицинского применения» . Биотехнология и биоинженерия . 111 (3): 441–53. DOI : 10.1002 / bit.25160 . PMC 3924876 . PMID 24264728 .
- ^ Гоенка, С; Сант, V; Сант, С. (10 января 2014 г.). «Наноматериалы на основе графена для доставки лекарств и тканевой инженерии». Журнал контролируемого выпуска . 173 : 75–88. DOI : 10.1016 / j.jconrel.2013.10.017 . PMID 24161530 .
- ^ Гахарвар, AK; и другие. (2013). Наноматериалы в тканевой инженерии: изготовление и применение . Оксфорд: Издательство Вудхед. ISBN 978-0-85709-596-1.
Дополнительное чтение
- Гарсия, JC; де Лима, DB; Ассали, LVC; Хусто, Дж. Ф. (2011). «Графен и графаноподобные нанолисты группы IV». J. Phys. Chem. C . 115 (27): 13242–13246. arXiv : 1204,2875 . DOI : 10.1021 / jp203657w . S2CID 98682200 .
- Сюй, Ян; Ченг, Ченг; Ду, Сичао; Ян, Цзяньи; Ю, Бин; Ло, Джек; Инь, Вэньянь; Ли, Эрпинг; Донг, Шуронг; Йе, Пейде; Дуань, Сянфэн (2016). «Контакты между двумерными и трехмерными материалами: омические, шоттки и p – n-гетеропереходы». САУ Нано . 10 (5): 4895–4919. DOI : 10.1021 / acsnano.6b01842 . PMID 27132492 .
- Бриггс, Натали; Субраманиан, Шрути; Линь, Чжун; Ли, Сюйфань; Чжан, Сяотянь; Чжан, Кехао; Сяо, Кай; Геохеган, Дэвид; Уоллес, Роберт; Чен, Лун-Цин; Терронес, Маурисио; Эбрахими, Аида; Дас, Саптарши; Редвинг, Джоан; Хинкль, Кристофер; Момени, Касра; ван Дуин, Адри; Креспи, Вин; Кар, Свастик; Робинсон, Джошуа А. (2019). «Дорожная карта для 2D материалов электронного уровня». 2D материалы . 6 (2): 022001. Bibcode : 2019TDM ..... 6b2001B . DOI : 10.1088 / 2053-1583 / aaf836 . ОСТИ 1503991 .
- Шахзад, Ф .; Alhabeb, M .; Шляпник, CB; Anasori, B .; Man Hong, S .; Ку, СМ; Гогоци, Ю. (2016). «Экранирование электромагнитных помех двумерными карбидами переходных металлов (MXenes)» . Наука . 353 (6304): 1137–1140. Bibcode : 2016Sci ... 353.1137S . DOI : 10.1126 / science.aag2421 . PMID 27609888 .
- «Использование и приложения графена» . Графена . Проверено 13 апреля 2014 .
- цао, ямэн; Робсон, Александр Дж .; Альхарби, Абдулла; Робертс, Джонатан; Вудхед, Кристофер Стивен; Нури, Ясир Джамал; Гавито, Рамон Бернардо; Шахрджерди, Давуд; Рёдиг, Утц (2017). «Оптическая идентификация по дефектам в 2D материалах». 2D материалы . 4 (4): 045021. arXiv : 1706.07949 . Bibcode : 2017TDM ..... 4d5021C . DOI : 10.1088 / 2053-1583 / aa8b4d . S2CID 35147364 .
- Колесниченко, Павел; Чжан, Цяньхуэй; Чжэн, Чанси; Фюрер Михаил; Дэвис, Джеффри (2021). «Многомерный анализ экситонных спектров монослоев дисульфида вольфрама: к компьютерной идентификации структурных и экологических возмущений 2D материалов» . Машинное обучение: наука и технологии . 2 (2): 025021. DOI : 10,1088 / 2632-2153 / abd87c .