Изображение сканирующей туннельной микроскопии (СТМ), иллюстрирующее формирование наноструктурирования в монослое золота на иридии при воздействии флюса бора (а), и теоретически полученная структура этой системы с перекрывающейся элементарной сверхячейкой, обозначенной белым ромбом (черный квадрат) с крупным планом СТМ-изображения с атомарным разрешением (b).
Фото: Алексей Преображенский и др. Природные коммуникации. 10 декабря 2024 г.

Созданы почти автономные наноструктурированные двумерные (2D) монослои золота — впечатляющий результат в области инженерии наноматериалов, который может открыть новые возможности в катализе, электронике и преобразовании энергии. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Учёные вырастили монослои золота на иридиевой подложке и внедрили атомы бора на границе раздела между золотом и иридием. Эта инновационная технология позволила получить подвешенные моноатомные листы золота, которые имели гексагональную структуру с наноразмерными треугольными узорами. Включение бора повысило стабильность и структурную целостность слоев золота, позволяя формироваться наноструктурам.

Для исследования структурных и электронных свойств золотых пленок были использованы передовые методы определения характеристик, включая сканирующую туннельную микроскопию (СТМ) и рентгеновскую спектроскопию.

Анализ подтвердил, что внедрение бора облегчает переход от 3D-к преимущественно 2D-металлическим связям, фундаментально меняя электронное поведение слоев золота. Это преобразование подчеркивает уникальную природу синтезированных пленок, поскольку традиционные методы обычно не могут поддерживать стабильную двумерную металлическую форму, что приводит вместо этого к небольшим или нестабильным структурам.