Получение 0D BN
Наночешуйки (nanoflakes) h-BN, полученные в результате реакции борной кислоты и мочевины при нагреве, подвергались воздействию высокоэнергетических электронов (10 – 40 А/см2, температура 490 °C, время воздействия 60 – 120 минут).
Установлено 1:1 отношение атомов B и N в 0D структуре. Возможно формирование многостенных 0D.
Получение 0D BN
Получение 0D BN
Фуллерены (fullerenes)
Фуллерены (fullerenes)
C540
Свойства наноструктур BN
Структура
В отличии от графена и углеродных нанотрубок, где доминирует ковалентная связь между атомами углерода и взаимодействие между слоями в многослойном графене и многостенной нанотрубке определяется взаимодействием Ван-дер-Ваальса, в наноструктурах BN характерна ионная связь между атомами и более сильное взаимодействие (включая образование химической связи) между слоями. Это приводит к образованию связей N – N и B – B вместо N – В.
Расчеты с помощью методов из первых принципов показывают: -«скручивание» нанотрубки BN из однослойного листа менее
затратный процесс по сравнению с «скручиванием» листа графена;
-в нанотрубках BN атомы В слегка сдвинуты внутрь, а атомы
N – наружу, что приводит к образованию гофрированной поверхности стенок.
Свойства наноструктур BN
Электронные и оптические свойства
Экспериментальные измерения и теоретические расчеты зонной структуры предстазали, что h-BN является диэлектриком с шириной запрещенной зоны 5,0 – 6,0 эВ. Ширина запрещенной зоны практически не меняется и для наноструктур.
Наноструктуры BN обладают люминесценцией в ультрафиолетовой области.
Свойства наноструктур BN
Электронные и оптические свойства
Зонная структура h-BN по результатам первых квантово- механических расчетов.
Свойства наноструктур BN
Электронные и оптические свойства
Квантово-механические расчеты показали, что нанотрубки BN являются полупроводниковыми с шириной запрещенной зоны ~5.5 эВ, что очень близко к объемному значению, и ширина запрещенной зоны практически не зависит от диаметра, хиральности и числа стенок.
Свойства наноструктур BN
Электронные и оптические свойства
Для очень тонких нанотрубок BN с диаметром менее 2 Å характерно уменьшение ширины запрещенной зоны до 1 эВ, что вызвано изменением гибридизации из-за механического напряжения при искривлении, и такие нанотрубки не стабильны.
Поляризация нанотрубок в электрическом поле приводит к изменению работы выхода, что важно для автоэмиссионных применений.