无定形材料表现出各种特征,这些特征不包含晶体,有时可以通过其混乱程度来调节(DOD)。在这里,我们报告了具有不同DOD的单层无定形碳(MAC)和单层无定形硼(MABN)的机械性能。使用具有密度功能理论级别准确性的机器学习势能通过动力学蒙特卡洛(KMC)模拟获得相关结构。提出了一个直观的阶参数,即连续随机网络中由Crystallites占据的面积f x来描述DOD。我们发现f x捕获了DOD的本质:具有相同f x的样品,但使用两个不同的KMC程序获得的微晶的大小和排列,实际上具有相同的径向分布函数,以及键长和键长和键 - 角度。此外,通过使用分子动力学模拟断裂过程,我们发现裂缝前MAC和MABN的机械响应主要由F X确定,并且对大小和特定排列不敏感,并且在某种程度上是晶体的数量和区域分布。分析了两种材料中裂纹的行为,并发现主要在连续的随机网络区域的蜿蜒路径中繁殖,并以截然不同的方式对材料加强的不同方式影响。目前的结果揭示了无定形单层的结构和机械性能之间的关系,并可能为二维材料提供普遍的加强策略。
2d Ultralow-k无定形碳BARBAROS OEZYILMAZ材料科学与工程系,EA Block,EA,#03-09,9工程驱动器1,新加坡117575,新加坡新加坡大学物理大学,新加坡国立大学物理学系,2科学驱动器3,S12,S12,S12,SIS12,SIGER DRICERS NIGHAPORE 117551,SINDAPERE,SINGAPERE,SINDAPERE,国际化学,国籍,国籍,国际化学,国籍,国籍,国际化学,国际化,新加坡新加坡国立大学新加坡大学功能智能材料研究所,第9级,第9级,科学驱动器2,新加坡117544,新加坡大学新加坡大学barbaros@nus.edu.sg.sg.sg二维(2D)材料在Monolayer厚度较高的范围中,Science Drive 2,新加坡117544 117544原子极限。尽管正在进行的综合电路的2D革命取得了重大进步,但一个关键的构件,即2D Ultralow-K8(ULK)电介质,但仍未报告。挑战在于实现小于3的介电常数(k),因为传统的低K电介质由于其无定形或多孔性质而在2D极限内固有地不稳定。还需要使用低K的超薄电介质的实现来解决集成电路缩放中的当前瓶颈。具体而言,由于导电元件之间的距离缩小到10 nm以下,因此必须使用低K材料来最大程度地减少寄生电容。在这里,我们表明2D无定形碳(稀薄至0.8 nm)是一种机械强大的2D ULK介电介电,k为1.35,介电强度为28-31 mV cm-1。缺乏任何远距离顺序,其内在的2D性质,SP2碳特性和低密度对于最大程度地减少介电介电常数至关重要。此外,它以创纪录的金属离子扩散时间(TTF)为10+10 s的现有电介质扩散降解的脆弱性甚至是单层。因此,可以消除最多需要3 nm的额外层,这尤其重要,因为金属线宽度接近10 nm。结合其低温,直接和共形生长,即使在介电上,这些关键特征也能够对基于硅的半导体电子产品进行大量改进,并确保与未来的2D电子产品兼容。
摘要:纳米晶体碳酸钙 (CaCO 3 ) 和无定形 CaCO 3 (ACC) 是越来越受技术关注的材料。如今,它们主要通过在稳定剂存在下使用 CaCO 3 试剂的湿法反应合成。然而,最近发现 ACC 可以通过球磨方解石生产。方解石和/或文石是软体动物壳的矿物相,由 ACC 前体形成。在这里,我们研究了在潜在的工业规模上将废弃软体动物贝壳中的生物源 CaCO 3 (bCC) 转化为纳米晶体 CaCO 3 和 ACC 的可能性。使用来自水产养殖物种的废弃贝壳,即牡蛎 (Crassostrea gigas,低镁方解石)、扇贝 (Pecten jacobaeus,中镁方解石) 和蛤蜊 (Chamelea gallina,文石)。球磨工艺是通过使用不同的分散溶剂和潜在的 ACC 稳定剂进行的。使用了结构、形态和光谱表征技术。结果表明,机械化学过程导致晶体域尺寸减小并形成 ACC 域,它们共存于微尺寸聚集体中。有趣的是,bCC 的行为与地质 CaCO 3 (gCC) 不同,在长时间研磨 (24 小时) 后,ACC 重新转化为结晶相。机械化学处理的 bCC 在不同环境中老化产生了特定物种质量比的方解石和文石混合物,而 gCC 中的 ACC 仅转化为方解石。总之,这项研究表明,bCC 可以产生具有特定物种特征的纳米晶体 CaCO 3 和 ACC 复合材料或混合物。这些材料可以扩大 CaCO 3 已经很广泛的应用领域,从医学到材料科学。■ 介绍
通过球磨机械化学工艺从废贝壳中生产纳米晶和无定形碳酸钙 Chiara Marchini, 1 Carla Triunfo, 1,2 Nicolas Greggio, 3 Simona Fermani, 1 Devis Montroni, 1 Andrea Migliori, 4 Alessandro Gradone, 4 Stefano Goffredo, 2,3 Gabriele Maoloni, 5 Jaime Gómez Morales, 6 Helmut Cölfen, 7 和 Giuseppe Falini 1,* 1 博洛尼亚大学化学系“Giacomo Ciamician”,via F. Selmi 2, 40126 Bologna, 意大利,电子邮件:giuseppe.falini@unibo.it。2 Fano Marine Center,viale Adriatico 1/N 61032 Fano,意大利。3 博洛尼亚大学生物、地质与环境科学系,via F. Selmi 3, 40126 Bologna, Italy。4 微电子与微系统研究所 (IMM) - 博洛尼亚 CNR 分部,地址:P. Gobetti 101,邮编:40129,博洛尼亚,意大利。5 Finproject S.p.A.,工厂阿斯科利皮切诺,Via Enrico Mattei,1-Zona Ind.le Campolungo,3100 阿斯科利皮切诺,意大利。6 晶体学研究实验室,安达卢西亚地球科学研究所(CSIC-UGR),Avda Las Palmeras 4,18100 Armilla(格拉纳达),西班牙。7 康斯坦茨大学化学系、物理化学,Universitätsstrasse 10,Box 714,D-78457 康斯坦茨,德国。
摘要:可植入的微电极阵列(MEA)可以记录皮质神经元的电活动,从而允许脑机界面的发展。然而,MES显示在慢性条件下的记录功能降低,促使新型MEA的发展可以改善长期性能。传统的平面,基于硅的装置和超薄的无定形碳化硅(A-SIC)测量植入雌性Sprague-Dawley大鼠的运动皮层中,并在植入后进行每周的麻醉记录。在两种设备类型的植入周期中,比较了1至500 Hz记录的光谱密度和频道。最初,A-SIC设备和标准测量值的带有可比性。然而,在植入后整个16周内,标准测量值显示出体力和功率频谱密度均持续下降,而A-SIC的测量表现出更加稳定的性能。从植入后第6周到研究结束时,标准和A-SIC MEA之间的带能量和光谱密度之间的差异在统计学上是显着的。这些结果支持使用超薄的A-SIC测量来发展慢性,可靠的脑机界面。