view in publisher's site

Direct observation and catalytic role of mediator atom in 2D materials

The structural transformations of graphene defects have been extensively researched through aberration-corrected transmission electron microscopy (AC-TEM) and theoretical calculations. For a long time, a core concept in understanding the structural evolution of graphene defects has been the Stone-Thrower-Wales (STW)–type bond rotation. In this study, we show that undercoordinated atoms induce bond formation and breaking, with much lower energy barriers than the STW-type bond rotation. We refer to them as mediator atoms due to their mediating role in the breaking and forming of bonds. Here, we report the direct observation of mediator atoms in graphene defect structures using AC-TEM and annular dark-field scanning TEM (ADF-STEM) and explain their catalytic role by tight-binding molecular dynamics (TBMD) simulations and image simulations based on density functional theory (DFT) calculations. The study of mediator atoms will pave a new way for understanding not only defect transformation but also the growth mechanisms in two-dimensional materials.

مشاهده مستقیم و نقش کاتالیزوری اتم میانجی در مواد دو بعدی

تحولات ساختاری نقص‌های گرافن به طور گسترده‌ای از طریق میکروسکوپ الکترونی انتقالی تصحیح شده با انحراف (AC - TEM)و محاسبات نظری مورد بررسی قرار گرفته‌است. برای مدتی طولانی، مفهوم اصلی در درک تکامل ساختاری نقص‌های گرافنی، چرخش اوراق‌قرضه نوع استون - تریلر - ولز (STW)بوده‌است. در این مطالعه، ما نشان می‌دهیم که اتم‌های کم‌تر هماهنگ، تشکیل و شکستن پیوند را با موانع انرژی بسیار کمتری نسبت به چرخش پیوند نوع STW القا می‌کنند. ما آن‌ها را به دلیل نقش واسطه‌ای شان در شکستن و تشکیل پیوند، اتم‌های میانجی می‌نامیم. در اینجا ما مشاهده مستقیم اتم‌های میانجی در ساختارهای نقص گرافنی را با استفاده از شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی محکم (TBMD)و شبیه‌سازی‌های تصویر براساس محاسبات نظریه تابعی چگالی (DFT)گزارش می‌کنیم. مطالعه اتم‌های میانجی راه جدیدی را برای درک نه تنها تغییر شکل بلکه مکانیزم‌های رشد در مواد دو بعدی هموار می‌کند.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.