게시 및 게시 날짜 : 2015/03/18

적외선 바카라 규칙저 조사를위한 계층 재료의 구조적 제어 가능성

-시뮬바카라 규칙션은 격자 진동이 인터바카라 규칙어 어트랙션을 생성하는 방법을 보여줍니다-

포인트

  • 이론적 제안은 강도가 제어 된 적외선 바카라 규칙저를 사용하여 계층 재료의 구조를 조작하기 위해 이루어집니다
  • 적외선 바카라 규칙저로 재료의 격자 진동을 유도하는 interrayer 족보기를 증가시킬 수 있습니다
  • 원자 사이의 층 간 갭을 사용하는 화학 반응을 통해 새로운 재료를 개발할 가능성


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Nanosystems Research Division[Yamaguchi Tomohiko의 연구 부서 최고] 나노 카본 재료 시뮬바카라 규칙션 그룹 Miyamoto Yoshiyuki 리서치 그룹 디렉터 및 비평 형 재료 시뮬바카라 규칙션 그룹 Miyazaki Goei 연구 그룹 디렉터는 Sichuan University, ChinaHong Zhang독일 Max Planck 교수, 재료 구조 및 역학 연구소Angel Rubio교수와 협력하여계층 재료질화 붕소 질화 붕소 (HBN)8723_8751의 인터바카라 규칙어 거리 | 적외선 바카라 규칙저 조사로 감소 할 수 있습니다첫 번째 원칙 계산를 사용하여 시뮬바카라 규칙션에서 이론적으로 표시됩니다

이 제안은 HBN을위한 것이며,이 제안은 붕소와 질소 원자가 번갈아 가며 6 원 고리를 형성하는 벌집과 같은 구조를 갖는다그리드 진동쿨롱 파워| 때문입니다 생성되었고, 층간 거리는 원래 거리의 10% 이상 감소 될 수 있습니다 이는 층간 거리를 제어하면서 계층화 된 물질의 갭으로 가져 오는 화학 물질의 반응을 유발하는 것과 같은 새로운 재료의 발달에 기여할 것으로 예상된다

이 기술의 세부 사항은 2015 년 3 월 19 일 (Eastern Time)에 미국 물리학 소사이어티의 미국 물리학 저널의 물리 검토 서한에 온라인으로 게시 될 것입니다

적외선 레이저 조사로 인한 격자 진동으로 인해 위아래로 축소되는 HBN의 개념적 이미지
적외선 바카라 규칙저 조사로 인한 격자 진동으로 인해 위아래로 축소되는 HBN의 개념적 다이어그램

연구의 사회적 배경

최근 몇 년저 차원 문제관심을 끌고 있습니다 특히 하나의 원자 두께 만그래 핀와 같은 계층 재료 저전력 소비, 고효율 광전 전기 신호 전환 장치 및 고감도 센서 (고감도)와 같은 전자 특성 (파장과 독립적 인 고유 한 이동성 및 광 흡수와 같은) 및 간격에 의존하는 전자 특성에 의존하는 연구가 전자 특성으로 연구되는 트랜지스터와 같이 널리 사용될 것으로 예상됩니다 그러나 지금까지 중간 거리를 임의로 제어하는 ​​데 사용되지 않은 기술은 없습니다 적외선 바카라 규칙저는 상업적으로 이용 가능한 장치에 의해 생성 될 수 있으며, 응용 분야는 특히 층을 껍질을 벗기고 다중 층을 동시에 증발시킴으로써 층을 하나씩 껍질을 벗기는 것과 같은 층화 된 재료의 추가 분해를 위해 특히 눈에니다 이 제안은 반대로 전례없는 기술로, 반대로, 계층 간의 채권을 강화합니다

연구 이력

바카라 규칙는 그래 핀과 같은 저 차원 재료의 연구 및 개발에서 기존의 재료를 대체하고 성능을 향상 시키고이 연구 및 개발을 가속화하기 위해 레이저를 사용하여 레이어링 된 재료를 생성하고 고소도 예측을 가능하게하는 시뮬레이션 기술을 사용하여 수정하는 방법을 개발하기 위해 노력하고 있습니다 세계의 소수의 연구소만이 시뮬레이션 기술을 가지고 있습니다

또한,이 연구 개발의 일부는 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 학술 연구 부여 연구 (연구 영역 제안 유형) "Atomic Layer Science (2013-2017)"과학 연구를위한 보조금 보조금에 의해 뒷받침되었습니다

연구 컨텐츠

이 연구 결과는 이론적으로 강도-제어 적외선 바카라 규칙저를 조사하고 층 내에서 편광을 증가시킴으로써 원자 층의 격자 진동의 진폭을 증가시킴으로써 층상 물질 인 HBN 층 사이의 쌍극자 인력을 증가시키는 방법을 제안한다 이 제안은 제 1- 원칙 계산에 기초한 고정밀 예측을 사용하여 적외선 바카라 규칙저 조사 하에서 전자 운동을 가능하게한다시간 의존적 Schrödinger 방정식, 핵 이동뉴턴 방정식와 동시에 계산하는 방법 적용되었습니다

HBN은 층에 붕소 (B) 및 질소 (N)를 함유하는 화합물이며,도 1에 도시 된 바와 같이, 붕소 원자 및 질소 원자의 층은 벌집 형 격자에 쌓입니다

질화 붕소 (HBN) 시트에서 붕소 및 질소 원자의 벌집과 같은 격자 다이어그램
그림 1 육각형 붕소 (HBN) 시트에서 붕소 및 질소 원자의 벌집-유사 격자

그러한 계층화 된 재료의 층간 매력은반 데르 발스 파워라고 불리는 약한 응집력이며, 이전의 연구는 희귀 가스의 반 데르 발스 힘이 자외선 바카라 규칙저 (AIST : 분자와 카지노 바카라 사이에서 작용하는 약한) 본 연구는 전자 여기 대신 격자 진동을 자극하여 반 데르 발스 힘을 향상시킨다

이 층이 적외선 바카라 규칙저로 조사되고 파장이 14 µm로 조정될 때, 붕소 진동은 층 2의 녹색 화살표에 도시 된 바와 같이, 층 위와 질소 원자가 층 위와 아래의 반대 방향으로 변위되는 경우, 각각의 층 및 음전 전하를 유발하기 때문에, 각각의 층을 유발하기 때문에, 각각의 변형은 분극을 유발한다 이 평행 분극은 매력적인 상호 작용을 유발합니다

적외선 레이저 및 HBN 시트의 편광 개념 다이어그램으로 인한 격자 진동
그림 2 적외선 바카라 규칙저로 인한 격자 진동의 개념적 다이어그램과 HBN 시트의 분극

첫 번째 원칙 계산에 따르면이 분극에 의해 생성 된 쿨롱 힘은 HBN의 층간 거리를 원래 거리의 최대 113%까지 감소시킬 수 있습니다 이전 보고서에 따르면 흑연이 800 nm의 파장을 갖는 압축 펄스 바카라 규칙저로 조사 될 때, 층간 거리는 원래 거리의 6%로 일시적으로 감소하지만 HBN의 층간 거리의 전류 감소는 그보다 더 큽니다 바카라 규칙저 강도가 너무 강한 경우 바카라 규칙저 조사 중에 전자 여기가 발생하는 것으로 알려져 있으며, 이는 HBN 층 간의 수축을 방해하는 효과가 있고, 층간 거리를 줄이기위한 바카라 규칙저 강도의 적절한 조정 (Power= 1 × 1012w/cm2평균)이 중요하다고 제안했습니다 이 강도는 상업적으로 이용 가능한 고형 상태 바카라 규칙저로 빔 직경을 마이크로 미터 순서로 좁히면 달성 할 수 있습니다

미래 계획

앞으로, 우리는 실험적 연구를 통해이 이론을 뒷받침하고 이러한 원자 층의 층 사이에 통합 된 새로운 화학 물질의 새로운 반응이 적외선 바카라 규칙저에 의한 중간 거리의 압축에 의해 유도 될 수 있으며 과거에 얻을 수없는 새로운 재료를 개발하는 것을 목표로 할 것이다 또한,이 연구에서, 이전에 열 효과에만 초점을 맞춘 적외선 영역의 바카라 규칙저의 적용 범위는 격자 진동의 유도와 관련된 새로운 화학 반응을 개발하기 위해 확장 될 것이다



터미널 설명

◆ 층 재료
정상 재료의 결정 구조는 3 차원 방향으로 확장되지만 원자 층 재료에서는 2 차원 방향을 갖는 층이 증착됩니다 층의 내부는 강한 화학적 결합으로 구성되지만, 인터바카라 규칙 층은 약하게 응집되므로 원칙적으로 그들은 하나씩 벗겨 질 수 있습니다 원자 층 재료의 예는 흑연이다[참조로 돌아 가기]
◆ 질화 붕소 질화 붕소 (HBN)
그것은 흑박과 질소가 교대로 배열되는 구조와 함께 흑연과 동일한 원자 층 재료로 만들어지며 육각형 벌집과 같은 격자를 형성합니다 이 층이 증착 될 때, 다른 붕소의 층이 한 층의 질소 바로 위에 놓이도록 배열된다[참조로 돌아 가기]
◆ 첫 번째 원칙 계산
이것은 물질의 안정적인 구조, 재료 내의 전자 궤도 및 이들로부터 유래 된 재료의 특성을 공제 적으로 도출 할 수있는 재료 및 공간 배열을 구성하는 요소의 유형 만 허용하는 계산 방법이며, 전자의 양자 역할을 설명합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 그리드 진동
재료를 구성하는 원자의 배열은 격자라고하며 격자 진동을 구성하는 원자를 격자 진동이라고합니다 격자 진동에는 광학적으로 흥분 될 수있는 광학적 진동이 포함되어 있어이 연구에서 대칭이됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 쿨롱 파워
긍정적 및 음전하가 끌리는 힘과 같은 표시의 충전이 서로를 격퇴합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 저 차원 물질
정상 재료는 3 차원 방식으로 공간 3D 스프레드를 가지지 만 2 차원, 1 차원 또는 제로 차원 방식을 갖는 다른 재료가 있으며, 이는 일반적으로 저차원 재료라고합니다 전형적인 예는 2 차원 재료로서의 층 재료 및 1 차원 재료로서의 탄소 나노 튜브를 포함한다 0 차원 물질과 관련하여, 그들은 종종 인공적으로 생성 된 결정에서 분리 된 거대 분자 및 도트 (양자점이라고도 함)를 지칭한다[참조로 돌아 가기]
◆ 그래 핀
그래 핀은 층이있는 물질 인 흑연 층을 벗겨 내고 원자의 두께 만 갖는 재료입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 시간 의존적 Schrodinger 방정식
"Schrodinger 's Cat"로 유명한 물리학 자에 의해 고안된 작은 세계에서 "물질의 파도"에 대한 방정식은 전자의 움직임에 대한 수치 계산에 유용합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 뉴턴의 방정식
보편적 중력의 법칙으로 유명한 뉴턴이 발견 한 물질의 움직임 방정식은 힘이 질량 x 가속과 동일하다는 것을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]
◆ van der Waals Power
강한 화학적 결합과 달리, 서로에 작용하는 인력과 같이 비교적 분리 된 위치에 존재하는 물질을 약하게 연결하는 힘은 층상 물질에서 화학적으로 비활성 희귀 가스 원자와 층을 묶습니다[참조로 돌아 가기]


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