Graphyne
கிராஃபைன் என்பது கார்பனின் ஒரு அலோட்ரோப் ஆகும். அதன் அமைப்பு sp மற்றும் sp2-பிணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களின் ஒரு அணு-தடிமனான பிளானர் தாள்கள் படிக ஜாலகத்தில் ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளது. அசிட்டிலீன் பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்ட பென்சீன் வளையங்களின் ஜாலகமாக இதைக் காணலாம். பென்சீன் வளையங்கள் n தொடர்ச்சியான அசிட்டிலீன் மூலக்கூறுகளால் இணைக்கப்படும்போது இந்த பொருள் கிராஃபைன்-n என்றும், ஒரு குறிப்பிட்ட n = 2 (டயாசிட்டிலீன் இணைப்புகள்) விஷயத்தில் கிராஃப்டைன் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. அசிட்டிலீன் குழுக்களின் உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்து, கிராஃபைன் ஒரு கலப்பு கலப்பினமாகக் கருதப்படலாம், எஸ்பிகே, அங்கு 1 <கே <2, இதனால் கிராஃபீன் (தூய எஸ். பி 2 என்று கருதப்படுகிறது) மற்றும் வைரம் (தூய எஸ். பி 3) ஆகியவற்றின் கலப்பினத்திலிருந்து வேறுபடுகிறது. முதல் கோட்பாடுகளின் கணக்கீடுகள் காலமுறை கிராஃபைன் கட்டமைப்புகள் மற்றும் அவற்றின் போரான் நைட்ரைடு ஒப்புமைகள் நிலையானவை என்பதைக் காட்டுகின்றன. கணக்கீடுகள் ஃபோனான் சிதறல் வளைவுகள் மற்றும் ஏபி-தொடக்க வரையறுக்கப்பட்ட வெப்பநிலை, குவாண்டம் இயந்திர மூலக்கூறு இயக்கவியல் உருவகப்படுத்துதல்களைப் பயன்படுத்தின. கிராஃபைன் வரலாற்றை முதன்முதலில் கோட்பாட்டளவில் பாக்மேன் மற்றும் பலர் முன்மொழிந்தனர். 1987இல். 2010 இல், லீ மற்றும் பலர். ஹெக்ஸாஎத்தைல்பென்சீனுடன் கிளாசர்-ஹே குறுக்கு-இணைப்பு எதிர்வினையைப் பயன்படுத்தி கிராஃப்டைன் படங்களை உருவாக்குவதற்கான முதல் வெற்றிகரமான முறையை உருவாக்கியது. முன்மொழியப்பட்ட அணுகுமுறை நீண்ட தூர வரிசை இல்லாத நானோமீட்டர் அளவிலான கிராஃப்டைன் மற்றும் கிராஃப்டெட்ரைனை ஒருங்கிணைக்க உதவுகிறது. 2019 ஆம் ஆண்டில், குய் மற்றும் சக ஊழியர்கள் பென்சீன் மற்றும் கால்சியம் கார்பைடைப் பயன்படுத்தி கிராஃபைனைப் பெறுவதற்கான இயந்திர வேதியியல் நுட்பத்தைப் பற்றி தெரிவித்தனர். இந்த அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி ஒரு கிராம் அளவிலான கிராஃபைனைப் பெற முடியும் என்றாலும், ஒரு பெரிய பகுதியில் நீண்ட தூர படிகத்தன்மை கொண்ட கிராஃபைன்கள் மழுப்பலாகவே உள்ளன. சர்ச்சைக்குரியதாக இருந்தாலும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் 2022 ஆம் ஆண்டில் கிராஃபைனை ஒருங்கிணைக்க, வெப்ப இயக்கவியல் மற்றும் இயக்கவியலைக் கட்டுப்படுத்தும் போது, அல்கைன் மெட்டாதீசிஸைப் பயன்படுத்தினர். பல்வேறு பகுப்பாய்வு முறைகள் அதன் சிறந்த இரசாயன மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் குறிக்கின்றன. பெறப்பட்ட கிராஃபைன் உற்பத்தியின் பரந்த கோண எக்ஸ்-ரே சிதறல் தன்மை ஒரு ஒருங்கிணைந்த படிக கட்டமைப்பைக் குறிக்கிறது. 2022 ஆம் ஆண்டில், பல அடுக்கு γ-கிராஃபைனின் முதல் அளவிடக்கூடிய தொகுப்பு சோனோகஷிரா இணைப்பு நிலைமைகளின் கீழ் 1,3,5-ட்ரிப்ரோமோ-2,4,6-ட்ரைதைனைல்பென்சீனின் பாலிமரைசேஷன் மூலம் வெற்றிகரமாக செய்யப்பட்டது. அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு நிறமாலை மற்றும் பொருளின் சுழற்சி மின்னழுத்த அளவீடு பேண்ட்கேப்பை 0.48 ± 0.05 eV ஆக தீர்மானித்தது, இது கிராஃபைன் அடிப்படையிலான பொருட்களுக்கான கோட்பாட்டு கணிப்புடன் உடன்படுகிறது. கட்டமைப்பு கணினி மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் விஞ்ஞானிகள் லட்டிஸின் அனுமானிக்கப்பட்ட வடிவவியல்களில் பொருளின் பல பண்புகளை கணித்துள்ளனர். அதன் முன்மொழியப்பட்ட கட்டமைப்புகள் ஒரு கிராஃபீன் லட்டிஸில் கார்பன்-கார்பன் ஒற்றைப் பிணைப்புகளுக்கு பதிலாக அசிட்டிலீன் பிணைப்புகளை செருகுவதன் மூலம் பெறப்படுகின்றன. கிராஃபைன் பல வடிவவியல்களில் இருப்பதாக கோட்பாடு உள்ளது. இந்த வகை sp மற்றும் sp2 கலப்பின கார்பனின் பல ஏற்பாடுகளால் ஏற்படுகிறது. முன்மொழியப்பட்ட வடிவவியல்களில் அறுகோண ஜல்லி அமைப்பு மற்றும் செவ்வக ஜல்லி அமைப்பு ஆகியவை அடங்கும். கோட்பாட்டு கட்டமைப்புகளில் இருந்து 6,6,12-கிராஃபைனின் செவ்வக லட்டிஸ் எதிர்கால பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் சாத்தியமானதாக இருக்கலாம். கிராஃபைன் அதன் இரட்டை மற்றும் மூன்று பிணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களில் டைராக் கூம்புகளுக்கான திறனைக் கொண்டுள்ளது என்று பண்புகள் மாதிரிகள் கணித்துள்ளன. டைராக் கூம்புகள் காரணமாக, கடத்தல் மற்றும் இணைப்புப் பட்டைகள் ஃபெர்மி மட்டத்தில் ஒரு புள்ளியில் நேரியல் பாணியில் சந்திக்கின்றன. இந்த திட்டத்தின் நன்மை என்னவென்றால், எலக்ட்ரான்கள் எந்த வெகுஜனமும் இல்லாதது போல் செயல்படுகின்றன, இதன் விளைவாக எலக்ட்ரான்களின் வேகத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் ஆற்றல்கள் உருவாகின்றன. கிராஃபீனைப் போலவே, அறுகோண கிராஃபைனும் திசையில் சுயாதீனமான மின்சார பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், முன்மொழியப்பட்ட செவ்வக 6,6,12-கிராஃபைனின் சமச்சீர் காரணமாக மின்சார பண்புகள் பொருளின் தளத்தில் வெவ்வேறு திசைகளில் மாறும். அதன் சமச்சீரின் இந்த தனித்துவமான அம்சம் கிராஃபைனை சுய-ஊக்கமருந்து செய்ய அனுமதிக்கிறது, அதாவது இது ஃபெர்மி நிலைக்கு சற்று மேலேயும் கீழேயும் இரண்டு வெவ்வேறு டைராக் கூம்புகளைக் கொண்டுள்ளது. 6,6,12-கிராஃபைனின் சுய-ஊக்கமருந்து விளைவை விமானத்தில் வெளிப்புற திரிபு பயன்படுத்துவதன் மூலம் திறம்பட சரிசெய்ய முடியும். இன்றுவரை ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட கிராஃபைன் மாதிரிகள் 250-300 °C உருகும் புள்ளியைக் காட்டியுள்ளன, இது ஆக்ஸிஜன், வெப்பம் மற்றும் ஒளியுடன் சிதைவு எதிர்வினைகளில் குறைந்த வினைத்திறனைக் காட்டுகிறது. சாத்தியமான பயன்பாடுகள் கிராஃபைன் அதன் குறிப்பிட்ட ஆற்றல் அமைப்பு, அதாவது திசை சார்ந்த டைராக் கூம்புகள் காரணமாக குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு கிராஃபீனை விட விரும்பத்தக்கது என்று கருதப்பட்டுள்ளது. 6,6,12-கிராஃபைனின் திசை சார்ந்த சார்பு நானோ அளவுகோலில் மின் கிராட்டிங் செய்ய அனுமதிக்கும். இது வேகமான டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் நானோ அளவிலான மின்னணு சாதனங்களின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கும். எலக்ட்ரான்-தானம் செய்யும் கூட்டாளர்களிடமிருந்து γ-கிராஃபைனுக்கு ஒளிச்சேர்க்கை செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம் சாதகமானது மற்றும் நானோ முதல் துணை-பைக்கோசெகண்ட் நேர அளவுகோலில் நிகழ்கிறது என்பது சமீபத்தில் நிரூபிக்கப்பட்டது. குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் கார்பன் அல்கைன் வழித்தோன்றல்களின் இரு பரிமாண நானோ பொருட்களின் அலோட்ரோப்கள்