Hatur nuhun pikeun ngadatangan Nature.com.Anjeun nganggo versi browser kalayan dukungan CSS kawates.Pikeun pangalaman anu pangsaéna, kami nyarankeun yén anjeun nganggo browser anu diropéa (atanapi nganonaktipkeun Mode Kasaluyuan dina Internet Explorer).Sajaba ti éta, pikeun mastikeun rojongan lumangsung, urang némbongkeun situs tanpa gaya na JavaScript.
Korélasi konfigurasi atom, utamana darajat karusuhan (DOD) padet amorf mibanda sipat, mangrupa wewengkon penting minat élmu bahan jeung fisika materi condensed alatan kasusah nangtukeun posisi pasti atom dina tilu diménsi. struktur1,2,3,4., Hiji misteri heubeul, 5. Pikeun tujuan ieu, sistem 2D nyadiakeun wawasan misteri ku sahingga sakabéh atom bisa langsung ditampilkeun 6,7.Imaging langsung tina hiji monolayer amorf karbon (AMC) tumuwuh ku déposisi laser solves masalah konfigurasi atom, ngarojong tempoan modern ngeunaan crystallites dina padet glassy dumasar kana téori jaringan acak8.Tapi, hubungan kausal antara struktur skala atom jeung sipat makroskopis tetep can écés.Di dieu kami ngalaporkeun gampang tuning DOD sareng konduktivitas dina film ipis AMC ku cara ngarobah suhu pertumbuhan.Khususna, suhu ambang pirolisis mangrupikeun konci pikeun ngembang AMC konduktif kalayan rentang variabel luncat pesenan sedeng (MRO), sedengkeun naékkeun suhu ku 25 ° C nyababkeun AMC leungiteun MRO sareng janten insulasi listrik, ningkatkeun résistansi lembaran. bahan dina 109 kali.Salian visualizing nanocrystallites kacida menyimpang study dina jaringan acak kontinyu, mikroskop éléktron résolusi atom ngungkabkeun ayana / henteuna MRO jeung dénsitas nanocrystallite-gumantung suhu, dua parameter urutan diusulkeun pikeun pedaran komprehensif ngeunaan DOD.Itungan numeris ngadegkeun peta konduktivitas salaku fungsi tina dua parameter ieu, langsung patali mikrostruktur jeung sipat listrik.Karya urang ngagambarkeun léngkah penting pikeun ngartos hubungan antara struktur sareng sipat bahan amorf dina tingkat dasar sareng nyayogikeun jalan pikeun alat éléktronik anu nganggo bahan amorf dua diménsi.
Sadaya data relevan dihasilkeun jeung / atawa dianalisis dina ulikan ieu sadia ti pangarang masing-masing kana pamundut lumrah.
Kodeu sayogi dina GitHub (https://github.com/vipandyc/AMC_Monte_Carlo; https://github.com/ningustc/AMCProcessing).
Sheng, HW, Luo, VK, Alamgir, FM, Bai, JM jeung Ma, E. packing atom na pondok tur sedeng urutan dina gelas logam.Alam 439, 419-425 (2006).
Greer, AL, dina Metalurgi Fisik, 5th ed.(eds. Laughlin, DE jeung Hono, K.) 305-385 (Elsevier, 2014).
Ju, WJ et al.Palaksanaan monolayer karbon hardening kontinyu.élmu.Ngalegaan 3, e1601821 (2017).
Toh, KT et al.Sintésis sareng sipat monolayer mandiri tina karbon amorf.Alam 577, 199–203 (2020).
Schorr, S. & Weidenthaler, K. (eds.) Crystallography dina Élmu Bahan: Tina Hubungan Struktur-Harta pikeun Téknik (De Gruyter, 2021).
Yang, Y. et al.Nangtukeun struktur atom tilu diménsi tina padet amorf.Alam 592, 60–64 (2021).
Kotakoski J., Krasheninnikov AV, Kaiser W. sarta Meyer JK Ti defects titik di graphene ka karbon amorf dua diménsi.Fisika.Reverend Wright.106, 105505 (2011).
Eder FR, Kotakoski J., Kaiser W., sarta Meyer JK Jalur ti urutan ka gangguan-atom ku atom ti graphene ka kaca karbon 2D.élmu.imah 4, 4060 (2014).
Huang, P.Yu.jeung sajabana.Visualisasi susunan ulang atom dina kaca silika 2D: lalajo tari silika gél.Élmu 342, 224-227 (2013).
Lee H. et al.Sintésis pilem graphene wewengkon badag kualitas luhur jeung seragam dina foil tambaga.Élmu 324, 1312-1314 (2009).
Reina, A. et al.Nyiptakeun film graphene lapisan handap, wewengkon badag dina substrat wenang ku déposisi uap kimiawi.Nanolet.9, 30-35 (2009).
Nandamuri G., Rumimov S. jeung Solanki R. déposisi uap kimiawi film ipis graphene.Nanotéhnologi 21, 145604 (2010).
Kai, J. et al.Fabrikasi graphene nanoribbons ku naek precision atom.Alam 466, 470-473 (2010).
Kolmer M. dkk.Sintésis rasional graphene nanoribbons tina precision atom langsung dina beungeut oksida logam.Élmu 369, 571–575 (2020).
Yaziev OV Pedoman pikeun ngitung sipat éléktronik tina graphene nanoribbons.kimia gudang.tank gudang.46, 2319–2328 (2013).
Jang, J. et al.Tumuwuhna suhu rendah film graphene padet tina bénzéna ku déposisi uap kimia tekanan atmosfir.élmu.imah 5, 17955 (2015).
Choi, JH et al.Réduksi signifikan dina suhu tumuwuhna graphene dina tambaga alatan kakuatan dispersi London ditingkatkeun.élmu.imah 3, 1925 (2013).
Wu, T. et al.Pilem Graphene Kontinyu Disintésis dina Suhu Rendah ku Ngenalkeun Halogén salaku Bibit Siki.Skala nano 5, 5456–5461 (2013).
Zhang, PF et al.B2N2-perylenes awal kalawan orientations BN béda.Angie.Kimia.internal Ed.60, 23313–23319 (2021).
Malar, LM, Pimenta, MA, Dresselhaus, G. sarta Dresselhaus, MS Raman spéktroskopi di graphene.Fisika.Wawakil 473, 51-87 (2009).
Egami, T. & Billinge, SJ handapeun Puncak Bragg: Analisis Struktural Bahan Komplek (Elsevier, 2003).
Xu, Z. et al.Dina situ TEM nembongkeun konduktivitas listrik, sipat kimia, jeung parobahan beungkeut ti graphene oksida ka graphene.ACS Nano 5, 4401–4406 (2011).
Wang, WH, Dong, C. & Shek, CH gelas logam volumetrik.almamater.élmu.proyék.Urang Sunda Rep. 44, 45-89 (2004).
Mott NF jeung Davis EA Prosés éléktronik dina Bahan amorf (Oxford Universitas Pencét, 2012).
Kaiser AB, Gomez-Navarro C., Sundaram RS, Burghard M. sarta Kern K. mékanisme konduksi dina monolayers graphene turunan kimiawi.Nanolet.9, 1787–1792 (2009).
Ambegaokar V., Galperin BI, Langer JS Hopping konduksi dina sistem disordered.Fisika.Ed.B 4, 2612–2620 (1971).
Kapko V., Drabold DA, Thorp MF Struktur éléktronik model realistis of graphene amorf.Fisika.Nagara Solidi B 247, 1197-1200 (2010).
Thapa, R., Ugwumadu, C., Nepal, K., Trembly, J. & Drabold, DA Ab initio modeling of grafit amorf.Fisika.Reverend Wright.128, 236402 (2022).
Mott, konduktivitas dina bahan amorf NF.3. kaayaan localized dina pseudogap jeung deukeut tungtung konduksi jeung pita valénsi.filsuf.mag.19, 835–852 (1969).
Tuan DV et al.Sipat insulasi pilem graphene amorf.Fisika.Révisi B 86, 121408(Urang Sunda) (2012).
Lee, Y., Inam, F., Kumar, A., Thorp, MF jeung Drabold, DA Pentagonal ngalipet dina lambar graphene amorf.Fisika.Nagara Solidi B 248, 2082-2086 (2011).
Liu, L. et al.Pertumbuhan hétéroépitaxial dua diménsi héksagonal boron nitrida berpola ku iga graphene.Élmu 343, 163-167 (2014).
Imada I., Fujimori A. jeung Tokura Y. Metal-insulator transisi.Imam Mod.Fisika.70, 1039–1263 (1998).
Siegrist T. et al.Lokalisasi karusuhan dina bahan kristalin kalayan transisi fase.Almamater nasional.10, 202–208 (2011).
Krivanek, OL et al.Analisis struktur jeung kimia atom-demi-atom ngagunakeun mikroskop éléktron ring dina widang poék.Alam 464, 571-574 (2010).
Kress, G. na Furtmüller, J. skéma iterative efisien keur ab initio total itungan énergi maké pesawat dadasar susunan susunan.Fisika.Ed.B 54, 11169–11186 (1996).
Kress, G. sarta Joubert, D. Ti pseudopotentials ultrasoft kana métode gelombang kalawan Gedekeun projector.Fisika.Ed.B 59, 1758–1775 (1999).
Perdue, JP, Burke, C., sarta Ernzerhof, M. Generalized gradién approximations dijieun basajan.Fisika.Reverend Wright.77, 3865–3868 (1996).
Grimme S., Aom J., Erlich S., sarta Krieg H. Konsisten tur akurat parameterization awal dénsitas fungsional varian koreksi (DFT-D) tina 94-unsur H-Pu.J. Kimia.Fisika.132, 154104 (2010).
Karya ieu dirojong ku National Key R&D Program of China (2021YFA1400500, 2018YFA0305800, 2019YFA0307800, 2020YFF01014700, 2017YFA0206300), the National Natural Science Foundation of China 5 4001, 22075001, 11974024, 11874359, 92165101, 11974388, 51991344) , Beijing Pengetahuan Alam Yayasan (2192022, Z190011), Beijing dibédakeun Program Élmuwan Young (BJJWZYJH01201914430039), Guangdong Propinsi Key Area Panalungtikan sarta Program Pangwangunan (2019B010934001), Cina Akademi Élmu Program Pilot330 Strategis, Grant No. Plan demarkasi panalungtikan ilmiah Key (QYZDB-SSW-JSC019).JC hatur nuhun ka Beijing Natural Science Foundation of China (JQ22001) pikeun dukunganana.LW hatur nuhun Asosiasi pikeun Ngamajukeun Inovasi Pamuda Akademi Élmu Cina (2020009) pikeun dukunganana.Bagian tina karya ieu dilumangsungkeun dina alat médan magnét kuat stabil tina Laboratorium Lapang Magnetik Luhur Akademi Élmu Cina jeung rojongan ti Propinsi Anhui High Magnetic Field Laboratorium.Sumber daya komputasi disayogikeun ku platform komputasi super Universitas Peking, pusat komputasi Shanghai sareng superkomputer Tianhe-1A.
Эти авторы внесли равный вклад: Huifeng Tian, ​​​​Yinhang Ma, Zhenjiang Li, Mouyang Cheng, Shoucong Ning.
Huifeng Tian, ​​​​Zhenjian Li, Juijie Li, PeiChi Liao, Shulei Yu, Shizhuo Liu, Yifei Li, Xinyu Huang, Zhixin Yao, Li Lin, Xiaoxui Zhao, Ting Lei, Yanfeng Zhang, Yanlong Hou jeung Lei Liu
Sakola Fisika, Laboratorium Konci Fisika Vakum, Universitas Akademi Élmu Pengetahuan Cina, Beijing, Cina
Jurusan Élmu sareng Téknik Bahan, Universitas Nasional Singapura, Singapura, Singapura
Beijing Nasional Laboratorium Élmu Molekul, Sakola Kimia sarta Téknik Molekul, Universitas Peking, Beijing, Cina
Laboratorium Nasional Beijing pikeun Condensed Matter Fisika, Institut Fisika, Akademi Élmu Cina, Beijing, Cina