Ученые Национального университета ядерных исследований МИФИ предсказали свойства новых двумерных материалов – “боронитранов”, то есть нанопленок на основе нитрида бора. Эти материалы могут стать незаменимыми в оптоэлектронике и космической электронике, сообщили ТАСС в МИФИ.
2D-нитрид бора – один из самых известных двумерных материалов после графена. Он является структурным аналогом графена, но вместо углерода состоит из его ближайших соседей по таблице Менделеева – бора и азота.
Российские ученые предположили, что из двумерного нитрида бора под давлением можно получить нанопленки с ковалентной связью. По аналогии с алмазами они называют эти материалы “боронитранами” – нанометровой толщины “тонкие пленки” алмазов, предсказанные российским ученым Леонидом Чернозатонским в 2009 году и синтезированные в 2019 году.
“Особенно интересны “муаровые” борнитраны, в которых слои поворачиваются относительно друг друга на угол почти 30 градусов. В таком материале энергия электронов сосредоточена вокруг нескольких значений, что увеличивает вероятность того, что они будут возбуждаться светом в резонансе. Это делает материал полезным для оптоэлектронных устройств, основанных на нелинейных резонансных эффектах“, – говорит Константин Катин, соавтор статьи и профессор кафедры физики конденсированного состояния вещества Института электроники, спинтроники и фотонных нанотехнологий.
Другая важная особенность боросилиция, по прогнозам ученых, заключается в том, что соответствующим образом поляризованный свет может возбудить только те электроны, спин которых в этих материалах направлен определенным образом. На основе этого эффекта в будущем можно будет создать быстрые спиновые транзисторы, логические схемы и элементы памяти. В отличие от обычных электронных устройств, спинтронные приборы менее чувствительны к дефектам в материале, поэтому они устойчивы к радиации и, следовательно, могут использоваться в космосе.
“Сегодня мы ищем экспериментаторов, готовых синтезировать и изучать бор и азот. Интересно, что первый крупномасштабный гексагональный двумерный нитрид бора был получен при участии российских ученых, учеников Леонида Чернозатунского“, – добавил Константин Катин.