Tankewol foar it besykjen fan Nature.com.Jo brûke in browserferzje mei beheinde CSS-stipe.Foar de bêste ûnderfining riede wy oan dat jo in bywurke browser brûke (of kompatibiliteitsmodus útskeakelje yn Internet Explorer).Derneist, om trochgeande stipe te garandearjen, litte wy de side sjen sûnder stilen en JavaScript.
De korrelaasje fan atomêre konfiguraasjes, benammen de graad fan oandwaning (DOD) fan amorfe fêste stoffen mei eigenskippen, is in wichtich gebiet fan belang yn materiaalwittenskip en fysika fan kondensearre matearje fanwegen de muoite om de krekte posysjes fan atomen te bepalen yn trijedimensjonale struktueren1,2,3,4., In âld mystearje, 5. Dêrta jouwe 2D-systemen ynsjoch yn it mystearje trochdat alle atomen direkt werjûn wurde 6,7.Direkte ôfbylding fan in amorphous monolayer fan koalstof (AMC) groeid troch laser ôfsetting lost it probleem fan atomic konfiguraasje, it stypjen fan de moderne werjefte fan crystallites yn glassy fêste stoffen basearre op willekeurige netwurk teory8.De kausale relaasje tusken struktuer fan atomêre skaal en makroskopyske eigenskippen bliuwt lykwols ûndúdlik.Hjir melde wy maklike ôfstimming fan DOD en conductivity yn AMC tinne films troch feroarjen fan de groei temperatuer.Benammen de pyrolyse-drompeltemperatuer is de kaai foar it groeien fan conductive AMC's mei in fariabele berik fan medium-ordersprongen (MRO), wylst it ferheegjen fan de temperatuer mei 25 ° C feroarsaket dat de AMC's MRO ferlieze en elektrysk isolearjend wurde, wat de wjerstân fan it blêd fergruttet. materiaal yn 109 kear.Neist it fisualisearjen fan heul ferfoarme nanokristalliten ynbêde yn trochgeande willekeurige netwurken, die bliken dat atomyske resolúsje-elektronenmikroskopie de oanwêzigens / ôfwêzigens fan MRO en temperatuer-ôfhinklike nanocrystallite-tichtens, twa oarderparameters foarsteld foar in wiidweidige beskriuwing fan DOD.Numerike berekkeningen fêstigen de konduktiviteitskaart as funksje fan dizze twa parameters, dy't de mikrostruktuer direkt relatearje oan 'e elektryske eigenskippen.Us wurk fertsjintwurdiget in wichtige stap nei it begripen fan 'e relaasje tusken de struktuer en eigenskippen fan amorfe materialen op in fûnemintele nivo en makket it paad foar elektroanyske apparaten dy't twadimensjonale amorfe materialen brûke.
Alle relevante gegevens generearre en / of analysearre yn dizze stúdzje binne beskikber fan de respektivelike auteurs op ridlik fersyk.
De koade is beskikber op GitHub (https://github.com/vipandyc/AMC_Monte_Carlo; https://github.com/ningustc/AMCProcessing).
Sheng, HW, Luo, VK, Alamgir, FM, Bai, JM en Ma, E. Atomic packing en koarte en medium folchoarder yn metallyske glêzen.Nature 439, 419-425 (2006).
Greer, AL, yn Physical Metallurgy, 5e ed.(eds. Laughlin, DE en Hono, K.) 305-385 (Elsevier, 2014).
Ju, WJ et al.Útfiering fan in trochgeande ferhurding koalstof monolayer.de wittenskip.Utwreide 3, e1601821 (2017).
Toh, KT et al.Synteze en eigenskippen fan in sels-stypjende monolayer fan amorphous koalstof.Nature 577, 199-203 (2020).
Schorr, S. & Weidenthaler, K. (red.) Crystallography in Materials Science: From Structure-Property Relationships to Engineering (De Gruyter, 2021).
Yang, Y. et al.Bepale de trijediminsjonale atomêre struktuer fan amorfe fêste stoffen.Nature 592, 60–64 (2021).
Kotakoski J., Krasheninnikov AV, Kaiser W., and Meyer JK.natuerkunde.Reverend Wright.106, 105505 (2011).
Eder FR, Kotakoski J, Kaiser W, and Meyer JK.de wittenskip.Hûs 4, 4060 (2014).
Huang, P. Yu.en oaren.Fisualisaasje fan atomêre weryndieling yn 2D silikaglês: sjoch silikagel dûnsje.Wittenskip 342, 224-227 (2013).
Lee H. et al.Synteze fan heechweardige en unifoarme grafenefilms mei grut gebiet op koperfolie.Wittenskip 324, 1312-1314 (2009).
Reina, A. et al.Meitsje lege-laach, grut-gebiet graphene films op willekeurige substraten troch gemyske damp deposition.Nanolet.9, 30–35 (2009).
Nandamuri G., Rumimov S. en Solanki R. Gemyske dampdeposysje fan graphene tinne films.Nanotechnology 21, 145604 (2010).
Kai, J. et al.Fabrikaasje fan grafene nanorribbons troch oprinnende atomêre presyzje.Nature 466, 470-473 (2010).
Kolmer M. et al.Rasjonele synteze fan grafeen nanorribbons fan atomyske presyzje direkt op it oerflak fan metaaloksiden.Wittenskip 369, 571-575 (2020).
Yaziev OV Rjochtlinen foar it berekkenjen fan de elektroanyske eigenskippen fan graphene nanoribbons.opslach skiekunde.opslach tank.46, 2319-2328 (2013).
Jang, J. et al.Leech temperatuer groei fan fêste grafene films út benzeen troch atmosfearyske druk gemyske damp deposition.de wittenskip.Hûs 5, 17955 (2015).
Choi, JH et al.Signifikante reduksje yn 'e groeitemperatuer fan grafeen op koper troch ferhege London-dispersjekrêft.de wittenskip.Hûs 3, 1925 (2013).
Wu, T. et al.Trochrinnende grafeenfilms syntetisearre by lege temperatuer troch yntroduksje fan halogenen as sieden fan sied.Nanoskaal 5, 5456-5461 (2013).
Zhang, PF et al.Inisjele B2N2-perylenes mei ferskate BN-oriïntaasjes.Angie.Gemysk.ynterne Ed.60, 23313–23319 (2021).
Malar LM, Pimenta MA, Dresselhaus G, Dresselhaus MS, Raman spectroscopy in graphene.natuerkunde.Fertsjintwurdiger 473, 51-87 (2009).
Egami, T. & Billinge, SJ Beneath the Bragg Peaks: Structural Analysis of Complex Materials (Elsevier, 2003).
Xu, Z. et al.In situ TEM toant elektryske conductivity, gemyske eigenskippen, en ferbining feroarings fan grafeen okside nei grafeen.ACS Nano 5, 4401-4406 (2011).
Wang, WH, Dong, C. & Shek, CH Volumetryske metallyske bril.alma mater.de wittenskip.projekt.R Rep. 44, 45-89 (2004).
Mott NF en Davis EA Elektroanyske prosessen yn amorfe materialen (Oxford University Press, 2012).
Kaiser AB, Gomez-Navarro C., Sundaram RS, Burghard M. en Kern K. Konduksjemeganismen yn gemysk derivatisearre grafene monolagen.Nanolet.9, 1787–1792 (2009).
Ambegaokar V., Galperin BI, Langer JS. Hopping conduction in disordered systems.natuerkunde.Ed.B 4, 2612-2620 (1971).
Kapko V, Drabold DA, Thorp MF Elektronyske struktuer fan in realistysk model fan amorf grafene.natuerkunde.State Solidi B 247, 1197-1200 (2010).
Thapa, R., Ugwumadu, C., Nepal, K., Trembly, J. & Drabold, DA. Ab initio modeling of amorphous graphite.natuerkunde.Reverend Wright.128, 236402 (2022).
Mott, Konduktiviteit yn amorfe materialen NF.3. Lokalisearre steaten yn 'e pseudogap en tichtby de úteinen fan' e conduction en valence bands.filosoof.mag.19, 835-852 (1969).
Tuan DV et al.Isolearjende eigenskippen fan amorphous graphene films.natuerkunde.Ferzje B 86, 121408 (R) (2012).
Lee, Y., Inam, F., Kumar, A., Thorp, MF en Drabold, DA.natuerkunde.State Solidi B 248, 2082-2086 (2011).
Liu, L. et al.Heteroepitaxiale groei fan twadimensjonale hexagonale boronitride patroan mei grafene ribben.Wittenskip 343, 163-167 (2014).
Imada I., Fujimori A. en Tokura Y. Metal-isolator oergong.Priester Mod.natuerkunde.70, 1039-1263 (1998).
Siegrist T. et al.Lokalisaasje fan ûngelok yn kristallijne materialen mei in faze-oergong.Nasjonale alma mater.10, 202–208 (2011).
Krivanek, OL et al.Atoom-by-atom strukturele en gemyske analyze mei ringelektronenmikroskopie yn in tsjuster fjild.Natuer 464, 571-574 (2010).
Kress, G. and Furtmüller, J. Effisjinte iterative skema foar ab initio totale enerzjy berekkening mei help fan plane wave basis sets.natuerkunde.Ed.B 54, 11169-11186 (1996).
Kress, G. and Joubert, D. Fan ultrasoft pseudopotentials oan wave metoaden mei projektor amplification.natuerkunde.Ed.B 59, 1758-1775 (1999).
Perdue, JP, Burke, C., and Ernzerhof, M. Generalized gradient approximations makke ienfâldiger.natuerkunde.Reverend Wright.77, 3865-3868 (1996).
Grimme S., Anthony J., Erlich S., en Krieg H. Konsekwint en krekte initial parameterization fan tichtheid funksjonele fariânsje korreksje (DFT-D) fan 94-elemint H-Pu.J. Skiekunde.natuerkunde.132, 154104 (2010).
Dit wurk waard stipe troch it Nasjonaal Key R&D-programma fan Sina (2021YFA1400500, 2018YFA0305800, 2019YFA0307800, 2020YFF01014700, 2017YFA0206300), de National Natural Science Foundation, 5129, 5129, 5129, China 74001, 22075001, 11974024, 11874359, 92165101, 11974388, 51991344) , Beijing Natural Science Foundation (2192022, Z190011), Beijing Distinguished Young Scientist Program (BJJWZYJH01201914430039), Guangdong Provincial Key Area Research and Development Program (2019B010934001), Chinese Academy of Sciences3, China Academy of Sciences Grant No. Frontier Plan fan Key wittenskiplik ûndersyk (QYZDB-SSW-JSC019).JC betanket de Beijing Natural Science Foundation fan Sina (JQ22001) foar har stipe.LW betanket de Feriening foar it befoarderjen fan jeugdynnovaasje fan 'e Sineeske Akademy fan Wittenskippen (2020009) foar har stipe.In diel fan it wurk waard útfierd yn it stabile sterke magnetyske fjildapparaat fan it High Magnetic Field Laboratory fan 'e Sineeske Akademy fan Wittenskippen mei de stipe fan it Anhui Province High Magnetic Field Laboratory.Computing boarnen wurde fersoarge troch Peking University supercomputing platfoarm, Shanghai supercomputing sintrum en Tianhe-1A supercomputer.
Эти авторы внесли равный вклад: Huifeng Tian, ​​Yinhang Ma, Zhenjiang Li, Mouyang Cheng, Shoucong Ning.
Huifeng Tian, ​​Zhenjian Li, Juijie Li, PeiChi Liao, Shulei Yu, Shizhuo Liu, Yifei Li, Xinyu Huang, Zhixin Yao, Li Lin, Xiaoxui Zhao, Ting Lei, Yanfeng Zhang, Yanlong Hou en Lei Liu
Skoalle fan Natuerkunde, Vacuum Physics Key Laboratory, Universiteit fan Sineeske Akademy fan Wittenskippen, Peking, Sina
Department of Materials Science and Engineering, Nasjonale Universiteit fan Singapore, Singapore, Singapore
Beijing National Laboratory of Molecular Sciences, School of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Peking, China
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Peking, China