Structural variety and stability of carbon honeycomb cellular structures

Анотація

Новий синтезований вуглецевий стільниковий алотроп, про який повідомлялося раніше, побудований з графенових нанострічок, з’єднаних між собою вздовж ліній з вуглецю зі sp³-зв’язками, утворює сімейство коміркових структур з високою пористістю та сорбційною здатністю. Запропоновано повний набір можливих стільникових структур різної хіральності стін як крісельного, так і зигзагоподібного типу, у тому числі розглянутих раніше лише теоретично, для структурного аналізу таких структур методом дифракції високоенергетичних електронів. «Повнота» модельного набору дозволила отримати майже повний збіг експериментальної та розрахункової інтенсивності дифракції. Внесок фрагментів графіту та випадкових структур, також залучених до аналізу, виявився нульовим. Лише обмежена кількість стільникових структур різних типів майже ідеально описує експеримент. Таким чином, ми робимо висновок, що у цьому дослідженні утворюються полідоменні структури, що відповідають набору базових моделей, а не утворення, в яких домінують випадкові структури. Досліджені зразки продемонстрували унікальну коміркову стабільність, оскільки зберігалися у вакуумі протягом ~ 4,5 місяці до представлених експериментів. Поряд з оригінальними результатами коротко представлено історію вуглецевих стільникових коміркових структур.