Anar al contingut

Siliceno

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

El siliceno és un alótropo bidimensional del silici, similar al grafeno.

Història

Encara que els teòrics han especulat[1][2][3] sobre l'existència i les possibles propietats del siliceno, els investigadors varen observar primer estructures de silici que sugerien al siliceno en 2010.[4][5][6][7] Usant el microscopi d'efecte túnel, varen estudiar l'autoensamblaje molecular de les nanocintas de siliceno i els fulls de siliceno depositades sobre un cristal d'argent en resolució atòmica. Les imàgens varen revelar hexàgons en una estructura de panal similar a la del grafeno.

Els càlculs en la Teoria del funcional de la densitat (DFT) varen mostrar que els àtoms de silici tendixen a formar tals estructures de panal en l'argent, i a adoptar una llaugera curvatura que la fa més apropiada per a una configuració tipo grafeno.

En adició a la seua potencial compatibilitat en les tècniques existents de semiconductors, el siliceno té la ventaja de que les seues vores no exhibixen reactivitat a l'oxigen.[8]

Estructura d'un típic grup de siliceno mostrant ones al voltant de la superfície.

Recents càlculs DFT han revelat que els grups (clústers) de siliceno són excelents materials per a aplicacions FET. Curiosament, el siliceno en 2D no és realment pla i semblen haver distorsió com arrugues tipo cadira distortions en els anells. Açò du a tindre ones ordenades en la seua superfície. L'hidrogenació de silicenos a silicanos és prou exotèrmica. Açò ha dut a la predicció de que el procés de conversió del siliceno al silicane (siliceno hidrogenado) pot ser un eventual candidat per al almagasenament d'hidrogen. A diferència del grafit, el qual consistix de vàries capes de grafeno débilmente unides per mig de forces de dispersió, l'acople entre capes en els silicenos és molt fort.[9]

La primera revisió sobre el siliceno ha aparegut.

Estructura Química

Presenta una estructura sòlida de panel d'abella i la disposició de la qual dels àtoms en l'espai aplega a brindar major activitat química, exponent una conductivitat tèrmica entre 9.4 W/mk a 300K en la seua monocapa, a la seua volta presenta una hibridació sp2, en les seues àtoms enllaçats per mig d'enllaços covalente.

De fet, per la seua estructura bidimensional, per mig de la teoria del funcional de la densitat revela tres configuracions;

  • Ret plana
  • Ret no plana en baix grau de deformació, molt estable, presentant un arrugamiento en tres àtoms de l'hexàgon en un pla superior i tres en el pla inferior, mostra canvi en les bandes de valència que correspon als electrons S, PX, PY, per l'unió entre els àtoms.[10]
  • Ret no plana en alt grau de deformació, no és estable (△ =0), per lo tant presenta una brecha d'energia de 0eV, sense canvis importants en la banda de valència que correspon als electrons Pz.[10]

Referències

  1. ↑ Kyozaburo Takeda and Kenji Shiraishi(1994).«Theoretical possibility of stage corrugation in Si and Ge analogs of graphite».Physical Review B.50(20)doi:10.1103/PhysRevB.50.14916.
  2. ↑ G. G. Guzman-Verri and L. C. Lew Yan Voon(2007).«Electronic structure of silicon-based nanostructures».Physical Review B.76(7)doi:10.1103/PhysRevB.76.075131.
  3. ↑ Cahangirov, Topsakal, Akturk, Sahin and Ciraci(2009).«Two- and One-Dimensional Honeycomb Structures of Silicon and Germanium».Physical Review Letters.102(23)doi:10.1103/PhysRevLett.102.236804.
  4. ↑ B. Aufray, A. Kara, S. Vizzini, H. Oughaddou, C. Léandri, B. Ealet and G. Li Lay(2010).«Graphene-like silicon nanoribbons on Ag(110): A possible formation of silicene».Applied Physics Letters.96
  5. ↑ Research highlight(2010).«Silicene: Flatter silicon».Nature Nanotechnology.5doi:10.1038/nnano.2010.124.
  6. ↑ B. Lalmi, H. Oughaddou, H. Enriquez, A. Kara, S. Vizzini, B. Ealet and B. Aufray(2010).«Epitaxial growth of a silicene sheet».Applied Physics Letters.97
  7. ↑ “Group IV Graphene- and Graphane-Like Nanosheets” . J. Phys. Chem. C 115. doi:10.1021/jp203657w.
  8. ↑ P. De Padova, C. Léandri, S. Vizzini, C. Quaresima, P. Perfetti, B. Olivieri, H. Oughaddou, B. Aufray and G. Li Lay(2008).«Burning Match Oxidation Process of Silicon Nanowires Screened at the Atomic Scale».NanoLetters.8
  9. ↑ Deepthi Jose, Ayan Datta(2011).«Structures and Electronic Properties of Silicene clusters: A promising material for FET and hydrogen storage».Phys. Chem. Chem. Phys..13
  10. ↑ 10,0 10,1 (2020) Transversalitat cientifica i tecnologica, Acadèmia Tamaulipeca de investigacion cientifica i tecnologica A.C..