از بازدید شما از Nature.com سپاسگزاریم.شما از یک نسخه مرورگر با پشتیبانی محدود CSS استفاده می کنید.برای بهترین تجربه، توصیه می کنیم از یک مرورگر به روز شده استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در اینترنت اکسپلورر غیرفعال کنید).علاوه بر این، برای اطمینان از پشتیبانی مداوم، سایت را بدون استایل و جاوا اسکریپت نشان می‌دهیم.
همبستگی پیکربندی‌های اتمی، به‌ویژه درجه بی‌نظمی (DOD) جامدات آمورف با خواص، به دلیل دشواری تعیین موقعیت‌های دقیق اتم‌ها در حالت سه‌بعدی، یک حوزه مهم مورد علاقه در علم مواد و فیزیک ماده متراکم است. ساختارهای 1،2،3،4.راز قدیمی، 5. برای این منظور، سیستم‌های دوبعدی با اجازه دادن به همه اتم‌ها به طور مستقیم نمایش داده می‌شوند.تصویربرداری مستقیم از تک لایه آمورف کربن (AMC) که با رسوب لیزری رشد کرده است، مشکل پیکربندی اتمی را حل می کند و از دیدگاه مدرن کریستالیت ها در جامدات شیشه ای بر اساس نظریه شبکه تصادفی پشتیبانی می کند.با این حال، رابطه علی بین ساختار مقیاس اتمی و خواص ماکروسکوپی نامشخص است.در اینجا ما تنظیم آسان DOD و رسانایی در لایه‌های نازک AMC را با تغییر دمای رشد گزارش می‌کنیم.به ویژه، دمای آستانه پیرولیز برای رشد AMC های رسانا با دامنه متغیری از جهش های مرتبه متوسط ​​(MRO) کلیدی است، در حالی که افزایش دما به میزان 25 درجه سانتی گراد باعث می شود که AMC ها MRO را از دست داده و از نظر الکتریکی عایق شوند و مقاومت ورق را افزایش دهد. مواد در 109 بار.میکروسکوپ الکترونی با وضوح اتمی علاوه بر تجسم نانوکریستالیت‌های بسیار تحریف‌شده در شبکه‌های تصادفی پیوسته، حضور/عدم وجود MRO و چگالی نانوکریستالیت وابسته به دما را نشان داد که دو پارامتر مرتبه برای توصیف جامع DOD پیشنهاد شده‌اند.محاسبات عددی نقشه رسانایی را به عنوان تابعی از این دو پارامتر تعیین کردند که ریزساختار را مستقیماً به خواص الکتریکی مرتبط می کند.کار ما نشان دهنده گام مهمی به سوی درک رابطه بین ساختار و خواص مواد آمورف در یک سطح اساسی است و راه را برای دستگاه های الکترونیکی با استفاده از مواد آمورف دو بعدی هموار می کند.
تمام داده های مرتبط تولید و/یا تجزیه و تحلیل در این مطالعه از نویسندگان مربوطه در صورت درخواست معقول در دسترس است.
کد در GitHub در دسترس است (https://github.com/vipandyc/AMC_Monte_Carlo؛ https://github.com/ningustc/AMCProcessing).
Sheng, HW, Luo, VK, Alamgir, FM, Bai, JM and Ma, E. بسته بندی اتمی و سفارش کوتاه و متوسط ​​در شیشه های متالیک.Nature 439, 419-425 (2006).
گریر، AL، در متالورژی فیزیکی، ویرایش پنجم.(ویراستار Laughlin, DE and Hono, K.) 305-385 (Elsevier, 2014).
جو، WJ و همکاران.اجرای تک لایه کربن سخت شونده پیوسته.علم.تمدید شده 3, e1601821 (2017).
Toh، KT و همکاران.سنتز و خواص یک تک لایه خودنگهدار کربن آمورفNature 577، 199-203 (2020).
Schorr, S. & Weidenthaler, K. (ویراستار) کریستالوگرافی در علم مواد: از روابط ساختار-ویژگی تا مهندسی (De Gruyter, 2021).
یانگ، ی و همکارانساختار اتمی سه بعدی جامدات آمورف را تعیین کنید.Nature 592, 60-64 (2021).
Kotakoski J.، Krasheninnikov AV، Kaiser W. و Meyer JK از نقص نقطه در گرافن تا کربن آمورف دو بعدی.فیزیک.کشیش رایت.106, 105505 (2011).
Eder FR، Kotakoski J.، Kaiser W. و Meyer JK مسیر از نظم به بی نظمی - اتم به اتم از گرافن به شیشه کربن دوبعدی.علم.House 4, 4060 (2014).
هوانگ، پی یو.و همکارانتجسم بازآرایی اتمی در شیشه سیلیکا دو بعدی: تماشای رقص سیلیکاژل.Science 342, 224-227 (2013).
لی اچ و همکارانسنتز لایه‌های گرافن با کیفیت بالا و یکنواخت بر روی فویل مسی.Science 324, 1312–1314 (2009).
رینا، A. و همکاران.با رسوب شیمیایی بخار، لایه‌های گرافن با سطح وسیع و کم‌لایه بر روی بسترهای دلخواه ایجاد کنید.نانولت.9، 30-35 (2009).
Nandamuri G., Rumimov S. and Solanki R. رسوب شیمیایی بخار لایه های نازک گرافن.نانوتکنولوژی 21, 145604 (2010).
کای، جی و همکارانساخت نانو نوارهای گرافن با دقت اتمی صعودیNature 466, 470-473 (2010).
کلمر ام و همکارانسنتز منطقی نانو نوارهای گرافن با دقت اتمی به طور مستقیم بر روی سطح اکسیدهای فلزی.Science 369, 571-575 (2020).
Yaziev OV دستورالعمل برای محاسبه خواص الکترونیکی نانو نوارهای گرافن.شیمی ذخیره سازیمخزن ذخیره سازی.46، 2319-2328 (2013).
جانگ، جی و همکارانرشد دمای پایین لایه‌های گرافن جامد از بنزن توسط رسوب شیمیایی بخار فشار اتمسفر.علم.House 5, 17955 (2015).
چوی، جی اچ و همکاران.کاهش قابل توجه دمای رشد گرافن روی مس به دلیل افزایش نیروی پراکندگی لندن.علم.خانه 3، 1925 (2013).
وو، تی و همکارانفیلم‌های گرافن پیوسته در دمای پایین با معرفی هالوژن‌ها به عنوان دانه‌های دانه‌ها سنتز می‌شوند.مقیاس نانو 5، 5456-5461 (2013).
ژانگ، پی اف و همکاران.B2N2-پریلن های اولیه با جهت گیری های مختلف BN.آنجی.شیمیایی.ویرایش داخلی60، 23313–23319 (2021).
مالار، LM، Pimenta، MA، Dresselhaus، G. و Dresselhaus، طیف‌سنجی رامان MS در گرافن.فیزیک.نماینده 473، 51-87 (2009).
Egami، T. & Billinge، SJ در زیر قله های براگ: تجزیه و تحلیل ساختاری مواد پیچیده (Elsevier، 2003).
Xu، Z. و همکاران.TEM درجا هدایت الکتریکی، خواص شیمیایی و تغییرات پیوند را از اکسید گرافن به گرافن نشان می دهد.ACS Nano 5, 4401–4406 (2011).
شیشه های فلزی حجمی Wang, WH, Dong, C. & Shek, CH.آلما مادرعلم.پروژهR Rep. 44, 45-89 (2004).
Mott NF و دیویس EA فرآیندهای الکترونیکی در مواد آمورف (انتشارات دانشگاه آکسفورد، 2012).
مکانیسم‌های رسانایی Kaiser AB، Gomez-Navarro C.، Sundaram RS، Burghard M. و Kern K. در تک لایه‌های گرافن مشتق‌شده شیمیایی.نانولت.9، 1787-1792 (2009).
Ambegaokar V.، Galperin BI، Langer JS Hopping رسانایی در سیستم های بی نظم.فیزیک.اد.B 4, 2612-2620 (1971).
Kapko V.، Drabold DA، Thorp MF ساختار الکترونیکی یک مدل واقعی از گرافن آمورف.فیزیک.State Solidi B 247, 1197–1200 (2010).
Thapa, R., Ugwumadu, C., Nepal, K., Trembly, J. & Drabold, DA Ab مدلسازی اولیه گرافیت آمورف.فیزیک.کشیش رایت.128, 236402 (2022).
Mott، رسانایی در مواد آمورف NF.3. حالت های موضعی در شبه شکاف و نزدیک به انتهای نوارهای هدایت و ظرفیت.فیلسوفماگ19, 835-852 (1969).
Tuan DV و همکارانخواص عایق فیلم های گرافن آمورففیزیک.ویرایش B 86، 121408 (R) (2012).
Lee, Y., Inam, F., Kumar, A., Thorp, MF and Drabold, DA پنج ضلعی در ورقه ای از گرافن آمورف چین خورده است.فیزیک.State Solidi B 248, 2082–2086 (2011).
لیو، ال و همکارانرشد هترواپیتاکسیال نیترید بور شش ضلعی دوبعدی الگودار با دنده های گرافن.Science 343, 163-167 (2014).
Imada I.، Fujimori A. و Tokura Y. انتقال عایق فلزی.کشیش مد.فیزیک.70، 1039-1263 (1998).
Siegrist T. et al.محلی سازی بی نظمی در مواد کریستالی با انتقال فازدانشگاه ملی.10، 202-208 (2011).
کریوانک، OL و همکاران.تجزیه و تحلیل ساختاری و شیمیایی اتم به اتم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی حلقه ای در یک میدان تاریک.Nature 464, 571-574 (2010).
Kress, G. and Furtmüller, J. طرح تکراری کارآمد برای محاسبه انرژی کل از ابتدا با استفاده از مجموعه های پایه موج صفحه.فیزیک.اد.B 54, 11169–11186 (1996).
Kress, G. and Joubert, D. از شبه پتانسیل های فرا نرم تا روش های موجی با تقویت پروژکتور.فیزیک.اد.B 59, 1758-1775 (1999).
Perdue, JP, Burke, C., and Ernzerhof, M. تقریب شیب تعمیم یافته ساده تر شد.فیزیک.کشیش رایت.77, 3865-3868 (1996).
Grimme S.، Anthony J.، Erlich S.، و Krieg H. پارامترهای اولیه ثابت و دقیق تصحیح واریانس تابعی چگالی (DFT-D) از 94 عنصر H-Pu.جی شیمی.فیزیک.132, 154104 (2010).
این کار توسط برنامه ملی تحقیق و توسعه کلیدی چین (2021YFA1400500، 2018YFA0305800، 2019YFA0307800، 2020YFF01014700، 2017YFA0206300)، 2017YFA0206300 (بنیاد ملی علوم طبیعی چین) 2021YFA1400500 4001, 22075001, 11974024, 11874359, 92165101, 11974388, 51991344) ، بنیاد علوم طبیعی پکن (2192022، Z190011)، برنامه دانشمند جوان ممتاز پکن (BJJWZYJH01201914430039)، برنامه تحقیق و توسعه منطقه کلیدی استان گوانگدونگ (2019B010934001، برنامه چینی Strategy No3.B00 فرهنگستان علوم طرح مرزی تحقیقات علمی کلیدی (QYZDB-SSW-JSC019).JC از بنیاد علوم طبیعی پکن چین (JQ22001) برای حمایت آنها تشکر می کند.LW از انجمن ترویج نوآوری جوانان آکادمی علوم چین (202009) برای حمایت آنها تشکر می کند.بخشی از کار در دستگاه میدان مغناطیسی قوی پایدار آزمایشگاه میدان مغناطیسی بالا آکادمی علوم چین با حمایت آزمایشگاه میدان مغناطیسی بالا استان آنهویی انجام شد.منابع محاسباتی توسط پلتفرم ابر محاسباتی دانشگاه پکن، مرکز ابر محاسبات شانگهای و ابررایانه Tianhe-1A ارائه شده است.
این نویسنده وارد شده به دسته: Huifeng Tian، Yinhang Ma، Zhenjiang Li، Mouyang Cheng، Shoucong Ning.
هویفنگ تیان، ژنجیان لی، جوجی لی، پی چی لیائو، شولی یو، شیزو لیو، ییفی لی، شینیو هوانگ، ژیسین یائو، لی لین، شیائوسوئی ژائو، تینگ لی، یانفنگ ژانگ، یانلونگ هو و لی لیو
دانشکده فیزیک، آزمایشگاه کلید فیزیک خلاء، دانشگاه آکادمی علوم چین، پکن، چین
گروه علوم و مهندسی مواد، دانشگاه ملی سنگاپور، سنگاپور، سنگاپور
آزمایشگاه ملی علوم مولکولی پکن، دانشکده شیمی و مهندسی مولکولی، دانشگاه پکن، پکن، چین
آزمایشگاه ملی پکن برای فیزیک ماده متراکم، موسسه فیزیک، آکادمی علوم چین، پکن، چین