Вызов графену бросает... фрактальный полимер

Ученые Массачуссетского технологического института (MIT) открыли материал, который можно назвать металлорганическим аналогом графена с дополнительными бонусами в виде самосборки и естественной запрещенной зоны. Сам графен для превращения из металла в полупроводник требуется подвергать легированию — процедуре, которая негативно влияет на прочие полезные свойства этого материала.

Аминные группы в углеродных кольцах притягиваются к никелю, и, благодаря симметрии и геометрии органического комплекса HITP (HexaIminoTriPhenylene), металлорганическое соединение Ni3(HITP)2 приобретает почти фрактальную структуру, которая делает возможной точную самоорганизацию нового полупроводника. Запрещенная зона образуется в «дырке» — месте, где отсутствует электрон, диаметром около 2 нм.

Даже в объемной форме новый материал демонстрирует удельную проводимость 2 См/см (сименс на сантиметр), рекордную для металлорганических соединений, в двумерных же пластинах она увеличивается до 40 См/см (также рекорд и один из лучших результатов среди полимеров).

Еще более интересно то, что Ni3(HITP)2 представляет целый класс подобных соединений. Как уверяет статья в Journal of the American Chemical Society, к ним применим весь арсенал методов органического и неорганического синтеза, а атомарная точность самосборки предоставляет практически беспредельные возможности настройки оптимальных свойств для различных приложений, таких как мультидиапазонные солнечные панели.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365