Создана странная форма золота: существует в виде листа толщиной всего в один атом

Фото: ScienceAlert

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Synthesis, ученые создали новый золотой материал, который представляет собой слой толщиной всего в 1 атом. Тоньше уже создать нельзя, пишет ScienceAlert.

Ученые назвали новый двухмерный материал золотым и имеет свойства, которыми не обладает трехмерная форма золота. Золото является драгоценным металлом, но если золотой материал имеет слой толщиной в 1 атом, то золото превращается в полупроводник, объясняют авторы исследования.

Золоту очень сложно придать двухмерную форму. Во время прошлых экспериментов удавалось создать либо золотой лист толщиной в несколько атомов, либо монослой, зажатый между другими материалами или размещенный на одном из них и его невозможно было отсоединить.

Ученые начали свой эксперимент с электропроводящей керамики под названием карбид титан-кремния, где кремний находится в тонких слоях. Затем для обеспечения контакта ученые решили покрыть материал золотом. Но под воздействием высокой температуры слой кремния был заменен золотом внутри основного материала.

Как и в случае с другими экспериментами по созданию монослойного золота на этом этапе процесс остановился. Долгое время из карбида титана-золота, невозможно было извлечь сверхтонкие слои золота, которые находились между слоями титана и углерода.

Поэтому ученые применили травильный раствор известный как реагент Мураками. Это смесь химикатов, которые используют в металлообработке для травления углерода и окрашивания стали. В результате появляются узоры.

Ученые пробовали разные концентрации, чтобы растворить титан и углерод, которые окружали золото. Травления реагентом Мураками приводит к созданию побочного продукта — ферроцианида калия. Под воздействием света соединение выделяет цианид, который растворяет золото, поэтому процесс травления пришлось проводить в полной темноте.

Но тонкий лист золота начинал скручиваться и слипаться и эту проблему решили, добавив активное вещество. Таким образом структура монослоя сохранилась в целости. Таким образом ученые получили стабильный золотой материал толщиной всего в 1 атом.

Обычно золото хорошо проводит электричество. Но когда золото имеет двухмерную форму, то оно превращается в полупроводник со свойствами проводника и изолятора. Такие материалы полезны тем, что их проводимость можно регулировать, говорят ученые.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform