Diolch am ymweld â Nature.com.Rydych chi'n defnyddio fersiwn porwr gyda chefnogaeth CSS gyfyngedig.I gael y profiad gorau, rydym yn argymell eich bod yn defnyddio porwr wedi'i ddiweddaru (neu analluogi Modd Cydnawsedd yn Internet Explorer).Yn ogystal, er mwyn sicrhau cefnogaeth barhaus, rydym yn dangos y wefan heb arddulliau a JavaScript.
Mae cydberthynas ffurfweddau atomig, yn enwedig graddau anhrefn (DOD) solidau amorffaidd ag eiddo, yn faes diddordeb pwysig mewn gwyddor deunyddiau a ffiseg mater cyddwys oherwydd yr anhawster o bennu union leoliadau atomau mewn tri dimensiwn strwythurau1,2,3,4., Hen ddirgelwch, 5. I'r perwyl hwn, mae systemau 2D yn darparu mewnwelediad i'r dirgelwch trwy ganiatáu i bob atom gael ei arddangos yn uniongyrchol 6,7.Mae delweddu monolayer amorffaidd o garbon (AMC) yn uniongyrchol wedi'i dyfu trwy ddyddodiad laser yn datrys problem cyfluniad atomig, gan gefnogi'r olygfa fodern o grisialau mewn solidau gwydrog yn seiliedig ar ddamcaniaeth rhwydwaith ar hap8.Fodd bynnag, mae'r berthynas achosol rhwng strwythur graddfa atomig a phriodweddau macrosgopig yn parhau i fod yn aneglur.Yma rydym yn adrodd am diwnio Adran Amddiffyn yn hawdd a dargludedd mewn ffilmiau tenau AMC trwy newid y tymheredd twf.Yn benodol, mae'r tymheredd trothwy pyrolysis yn allweddol ar gyfer tyfu AMCs dargludol gydag ystod amrywiol o neidiau trefn ganolig (MRO), tra bod codi'r tymheredd 25 ° C yn achosi i'r AMCs golli MRO a dod yn inswleiddio trydanol, gan gynyddu ymwrthedd y ddalen. deunydd mewn 109 o weithiau.Yn ogystal â delweddu nanocristallitau gwyrgam iawn sydd wedi'u hymgorffori mewn rhwydweithiau hap parhaus, datgelodd microsgopeg electronau cydraniad atomig bresenoldeb/absenoldeb MRO a dwysedd nanocrystallite sy'n dibynnu ar dymheredd, dau baramedr gorchymyn a gynigiwyd ar gyfer disgrifiad cynhwysfawr o Adran Amddiffyn.Sefydlodd cyfrifiadau rhifiadol y map dargludedd fel swyddogaeth y ddau baramedr hyn, gan gysylltu'r microstrwythur yn uniongyrchol â'r priodweddau trydanol.Mae ein gwaith yn cynrychioli cam pwysig tuag at ddeall y berthynas rhwng strwythur a phriodweddau deunyddiau amorffaidd ar lefel sylfaenol ac yn paratoi'r ffordd ar gyfer dyfeisiau electronig sy'n defnyddio deunyddiau amorffaidd dau ddimensiwn.
Mae'r holl ddata perthnasol a gynhyrchir a/neu a ddadansoddwyd yn yr astudiaeth hon ar gael gan yr awduron priodol ar gais rhesymol.
Mae'r cod ar gael ar GitHub ( https://github.com/vipandyc/AMC_Monte_Carlo ; https://github.com/ningustc/AMCProcessing ).
Sheng, HW, Luo, VK, Alamgir, FM, Bai, JM a Ma, E. Pacio atomig a threfn byr a chanolig mewn sbectol metelaidd.Natur 439, 419–425 (2006).
Greer, AL, mewn Meteleg Corfforol, 5ed arg.(gol. Laughlin, DE a Hono, K.) 305–385 (Elevier, 2014).
Ju, WJ et al.Gweithredu monolayer carbon caledu parhaus.y wyddoniaeth.Estynedig 3, e1601821 (2017).
Toh, KT et al.Synthesis a phriodweddau monolayer hunangynhaliol o garbon amorffaidd.Natur 577, 199–203 (2020).
Schorr, S. & Weidenthaler, K. (gol.) Grisialaeth mewn Gwyddor Defnyddiau: O Berthynas Strwythur-Eiddo â Pheirianneg (De Gruyter, 2021).
Yang, Y. et al.Darganfyddwch adeiledd atomig tri dimensiwn solidau amorffaidd.Natur 592, 60–64 (2021).
Kotakoski J., Krasheninnikov AV, Kaiser W. a Meyer JK O ddiffygion pwynt mewn graphene i garbon amorffaidd dau ddimensiwn.ffiseg.y Parch Wright.106, 105505 (2011).
Eder FR, Kotakoski J., Kaiser W., a Meyer JK Y llwybr o drefn i anhrefn - atom wrth atom o graphene i wydr carbon 2D.y wyddoniaeth.Ty 4, 4060 (2014).
Huang, P.Yu.et al.Delweddu ad-drefnu atomig mewn gwydr silica 2D: gwylio dawns gel silica.Gwyddoniaeth 342, 224–227 (2013).
Roedd Lee H. et al.Synthesis o ffilmiau graphene arwynebedd mawr o ansawdd uchel ac unffurf ar ffoil copr.Gwyddoniaeth 324, 1312–1314 (2009).
Mae Reina, A. et al.Creu ffilmiau graphene arwynebedd mawr haen isel ar swbstradau mympwyol trwy ddyddodiad anwedd cemegol.Nanolet.9, 30–35 (2009).
Nandamuri G., Rumimov S. a Solanki R. Dyddodiad anwedd cemegol o ffilmiau tenau graphene.Nanotechnoleg 21, 145604 (2010).
Kai, J. et al.Ffabrigo nanoribbons graphene trwy drachywiredd atomig esgynnol.Natur 466, 470–473 (2010).
Mae Kolmer M. et al.Synthesis rhesymegol o nanoribbons graphene o drachywiredd atomig yn uniongyrchol ar wyneb ocsidau metel.Gwyddoniaeth 369, 571–575 (2020).
Yaziev OV Canllawiau ar gyfer cyfrifo priodweddau electronig nanoribbons graphene.cemeg storio.tanc storio.46, 2319–2328 (2013).
Jang, J. et al.Twf tymheredd isel o ffilmiau graphene solet o bensen gan bwysau atmosfferig dyddodiad anwedd cemegol.y wyddoniaeth.Ty 5, 17955 (2015).
Choi, JH et al.Gostyngiad sylweddol yn nhymheredd twf graphene ar gopr oherwydd grym gwasgariad cryfach Llundain.y wyddoniaeth.Ty 3, 1925 (2013).
Wu, T. et al.Ffilmiau Graphene Parhaus Wedi'u Syntheseiddio ar Dymheredd Isel trwy Gyflwyno Halogenau fel Hadau Hadau.Nanoraddfa 5, 5456–5461 (2013).
Zhang, PF et al.B2N2-perylenau cychwynnol gyda chyfeiriadedd BN gwahanol.Angie.Cemegol.mewnol Ed.60, 23313–23319 (2021).
Malar, LM, Pimenta, MA, Dresselhaus, G. a Dresselhaus, MS Raman sbectrosgopeg mewn graphene.ffiseg.Cynrychiolydd 473, 51–87 (2009).
Egami, T. & Billinge, SJ O dan Gopaon Bragg: Dadansoddiad Strwythurol o Ddeunyddiau Cymhleth (Elsevier, 2003).
Xu, Z. et al.Yn y fan a'r lle mae TEM yn dangos dargludedd trydanol, priodweddau cemegol, a newidiadau bond o graphene ocsid i graphene.ACS Nano 5, 4401–4406 (2011).
Wang, WH, Dong, C. & Shek, CH Sbectol metelaidd cyfeintiol.ALMA Mater.y wyddoniaeth.prosiect.R Sylw 44, 45–89 (2004).
Mott NF a Davis EA Prosesau Electronig mewn Deunyddiau Amorffaidd (Gwasg Prifysgol Rhydychen, 2012).
Kaiser AB, Gomez-Navarro C., Sundaram RS, Burghard M. a Kern K. Mecanweithiau dargludiad mewn monolayers graphene deilliedig yn gemegol.Nanolet.9, 1787–1792 (2009).
Ambegaokar V., Galperin BI, Langer JS Dargludiad hercian mewn systemau anhrefnus.ffiseg.Ed.B 4, 2612–2620 (1971).
Kapko V., Drabold DA, Thorp MF Strwythur electronig o fodel realistig o graphene amorffaidd.ffiseg.Wladwriaeth Solidi B 247, 1197–1200 (2010).
Thapa, R., Ugwumadu, C., Nepal, K., Trembly, J. & Drabold, DA Ab initio modelu graffit amorffaidd.ffiseg.y Parch Wright.128, 236402 (2022).
Mott, Dargludedd mewn Deunyddiau Amorffaidd NF.3. Cyflyrau lleoledig yn y ffug-gap ac yn agos at bennau'r bandiau dargludiad a falens.athronydd.mag.19, 835–852 (1969).
Tuan DV et al.Priodweddau insiwleiddio ffilmiau graphene amorffaidd.ffiseg.Diwygiad B 86, 121408(R) (2012).
Lee, Y., Inam, F., Kumar, A., Thorp, MF a Drabold, DA Plygiadau Pentagonal mewn dalen o graphene amorffaidd.ffiseg.Wladwriaeth Solidi B 248, 2082–2086 (2011).
Mae Liu, L. et al.Twf heteroepitaxial o nitrid boron hecsagonol dau-ddimensiwn wedi'i batrymu ag asennau graphene.Gwyddoniaeth 343, 163–167 (2014).
Imada I., Fujimori A. a Tokura Y. Metel-insulator pontio.Offeiriad Mod.ffiseg.70, 1039–1263 (1998).
Siegrist T. et al.Lleoli anhrefn mewn deunyddiau crisialog gyda thrawsnewidiad cyfnod.Alma mater cenedlaethol.10, 202–208 (2011).
Mae Krivanek, OL et al.Dadansoddiad strwythurol a chemegol atom-wrth-atom gan ddefnyddio microsgopeg electron cylch mewn maes tywyll.Natur 464, 571–574 (2010).
Kress, G. a Furtmüller, J. Cynllun ailadroddol effeithlon ar gyfer cyfrifo cyfanswm egni ab initio gan ddefnyddio setiau sail tonnau awyren.ffiseg.Ed.B 54, 11169–11186 (1996).
Kress, G. a Joubert, D. O ffug-botensialau ultrasoft i ddulliau tonnau gyda mwyhad taflunydd.ffiseg.Ed.B 59, 1758–1775 (1999).
Perdue, JP, Burke, C., ac Ernzerhof, M. Brasamcanion graddiant cyffredinol wedi eu gwneud yn symlach.ffiseg.y Parch Wright.77, 3865–3868 (1996).
Grimme S., Anthony J., Erlich S., a Krieg H. Parameterization cychwynnol cyson a chywir o gywiro amrywiant swyddogaethol dwysedd (DFT-D) o 94-elfen H-Pu.J. Cemeg.ffiseg.132, 154104 (2010).
Cefnogwyd y gwaith hwn gan Raglen Ymchwil a Datblygu Allweddol Genedlaethol Tsieina (2021YFA1400500, 2018YFA0305800, 2019YFA0307800, 2020YFF01014700, 2017YFA0206300), y National NaturalU3 Science Foundation of China, 2018YFA0307800, 2017YFA0206300 001, 22075001, 11974024, 11874359, 92165101, 11974388, 51991344) , Sefydliad Gwyddoniaeth Naturiol Beijing (2192022, Z190011), Rhaglen Gwyddonydd Ifanc Nodedig Beijing (BJJWZYJH01201914430039), Rhaglen Ymchwil a Datblygu Maes Allweddol Taleithiol Guangdong (2019B010934001), Rhaglen Beilot Strategol Academi y Gwyddorau Tsieineaidd, Grant Rhif X0030 a Tsieina X0030, Rhaglen Beilot Academi Gwyddorau Strategol Tsieina. Cynllun Frontier o ymchwil wyddonol allweddol (QYZDB-SSW-JSC019).Diolchodd JC i Sefydliad Gwyddoniaeth Naturiol Beijing Tsieina (JQ22001) am eu cefnogaeth.Mae LW yn diolch i Gymdeithas Hyrwyddo Arloesedd Ieuenctid yr Academi Gwyddorau Tsieineaidd (2020009) am eu cefnogaeth.Cyflawnwyd rhan o'r gwaith yn y ddyfais maes magnetig cryf sefydlog o Labordy Maes Magnetig Uchel yr Academi Gwyddorau Tsieineaidd gyda chefnogaeth Labordy Maes Magnetig Uchel Talaith Anhui.Darperir adnoddau cyfrifiadurol gan lwyfan uwchgyfrifiadura Prifysgol Peking, canolfan uwchgyfrifiadura Shanghai ac uwchgyfrifiadur Tianhe-1A.
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 a Lei Liu
Ysgol Ffiseg, Labordy Ffiseg Allweddol Vacuum, Academi Gwyddorau Prifysgol Tsieineaidd, Beijing, Tsieina
Adran Gwyddor Deunyddiau a Pheirianneg, Prifysgol Genedlaethol Singapore, Singapore, Singapore
Labordy Cenedlaethol Gwyddorau Moleciwlaidd Beijing, Ysgol Cemeg a Pheirianneg Moleciwlaidd, Prifysgol Peking, Beijing, Tsieina
Labordy Cenedlaethol Beijing ar gyfer Ffiseg Mater Cyddwys, Sefydliad Ffiseg, Academi Gwyddorau Tsieineaidd, Beijing, Tsieina