Ещё один новый материал для электроники и водородной энергетики

О графене - двумерном аллотропе углерода, перспективном материале для создания высокопроизводительных компонентов электронных устройств, "Компьютерные вести" уже писали не раз (см. №№10, 30'2007, 5'2008). Прототипы графеновых транзисторов были созданы уже в начале 2007 года, а в конце 2008-го учёные из IBM разработали транзистор, работающий на частоте 26 ГГц. Проблемы в использовании графена в электронике связаны с необходимостью нарезки узких (шириной порядка 50 атомов) полосок этого материала и склейки из них необходимых контуров. Технически это весьма сложный процесс. Однако с открытием нового материала на основе графена разработка графеновых устройств может существенно ускориться.

Ещё в 2006 году группа американских учёных теоретически предсказала возможность получения графана (graphane) - материала, в котором к графеновой гексагональной решётке присоединены атомы водорода (arxiv.org/ftp/cond-mat/papers/0606/0606704.pdf). И такой материал был недавно получен международной группой исследователей, о чём сообщается в журнале "Science" (Vol. 323. No. 5914. P. 610-613).

Для получения графана учёные поместили графен в газообразный водород и пропустили через газ электрический ток. Под действием тока молекулярный водород распадался на атомарный, который в силу химической активности графена присоединялся к атомам углерода в узлах гексагональной решётки, причём поочерёдно с одной и другой стороны графенового листа. В результате электропроводящий графен, отличающийся как раз очень высокой подвижностью электронов, превращался в диэлектрик. Это-то свойство графана и может быть использовано для получения на пластинах графена нужной конфигурации проводящих и непроводящих зон и в перспективе спроектированных контуров любой сложности.

Обнаружилось и ещё одно полезное свойство графана. Оказалось, что при нагревании этого материала происходит освобождение атомарного водорода. А это значит, что графан потенциально может стать основой для разработки хранилищ водородного топлива в водородной энергетике.

Пресс-релиз: www.manchester.ac.uk/aboutus/news/display/?id=4353.

Сергей САНЬКО