В школах с некоторых пор "Астрономия" отсутствует как отдельный предмет изучения.. А также отсутствует предмет "Черчение". ага в нашей школе астрономия вообще не изучалась уже 20лет назад. Изучал по книге сам. Далее энциклопедии, ну сейчас телескоп имею- через пару лет планирую небольшое помещение (обсерватории) изваять. Но сейчас пока не до звезд на небе. Увы.

Намедни торчал в пробке на Госпитальной набережной и любовался (вернее пускал густую слюну) на зачетное антенное поле, вольготно раскинувшееся на крыше Бауманки. В это время по Вести ФМ выдало такую информацию: некий товарищ баловался руками с блюрей приводом, графитом (от карандаша?) и диском. С помощью этих нехитрых предметов он смог покрыть диск слоем в один атом углерода (графен?). При этом оказалось, что это сочетание дает эффект гиперконденсатора, который при равных размерах с никель-кадмиевым аккумулятором имеет сходную ёмкость, а заряжается в десятки раз быстрее. Это вроде-как грозит революцией в производстве источников питания.
Слушал где-то с 1-й трети, поэтому понял не все, а очень любопытно.

Одно атомные поверхности существуют только в воображении бестолковых журналистов. Чтобы это представить проще, попробуйте из отдельных одинаковых магнитов построить плоскость.
Так вот, отдельные атомы ведут себя примерно также, при любой попытке выстроить их на поверхности, в смысле создать одноатомный слой, они сразу сваливаются в кучу (небольшие кучки :) ), за счёт межатомных сил.
Отсюда, "революцию" на указанных условиях можно отменять. :)

spbtvmaster
Одно атомные поверхности существуют только в воображении бестолковых журналистов
Смелое суждение, а нобелевка за графен тоже в воображении журналистов?
Пленка масла на воде, если мне не изменяет память и курс физики то же вроде-как одноатомная поверхность, хотя нет, там молекула, ну да ладно.
Насколько я понял, то фишка в том, что лазер и помог "выстроить" на поверхности диска-изолятора слой проводника в один атом, отсюда и "чудо способности".

Бред, где вторая обкладка конденсатора? Слой с данными? А чем тогда многоатомный слой фольги на поверхности диска хуже? Помоему ёмкость будет одинаковой :) Чтоб её увеличить, нужно максимально приблизить обкладки друг к другу и использовать изолятор с большой диэлектрической проницаемостью.

а нобелевка за графен тоже в воображении

Нобелевку дали за эксперименты с так называемым графеном. Свойства тонких пленок предсказаны теоретически, на основании экспериментов, предполагающих некие супер свойства этого (да и любого другого материала) материала. По настоящему одноатомный слой ни кто не получал в природе. Я не говорю, что это невозможно. Вся проблема в межатомных связях, они настолько прочные, что чтобы разорвать некоторые требуется энергия сравнимая с атомной бомбой.
Когда научатся получать одноатомные слои вещества в мире произойдёт настоящая технологическая революция, с большой буквы. Там нобелевки будет мало. :)

Хоть бы никогда не научились, а то амеры сразу нас завоюют, закуются в свою одноатомную броню и завоюют :(

Не завоюют, друг мой, обо они думают о том, как каждую неделю менять старую стиральную машину на новую и не могут поделить 111 на 3. Спи спокойно.

Не... нам с нашим образованием спокойно спать нельзя: завоюют, чтобы мы им делили 111 на 3, и чинили им ихние машинки. Вот когда реформу образования доведём до упора, тогда и заснём спокойно)

ису152 пишет:
некий товарищ баловался с блюрей приводом, графитом и диском.
Это он себе графен для ионистора делал (ссылка на газету-ру).

spbtvmaster
Вся проблема в межатомных связях, они настолько прочные, что чтобы разорвать некоторые требуется энергия сравнимая с атомной бомбой

Шутка? :)) Энергия межатомной связи имеет тот же порядок величины, что и энергия связи электронов с атомом - не больше долей или единиц электронвольт на одну частицу. Это характерный для химических реакций масштаб энергий (тогда как в атомной бомбе "работает" энергия по порядку величины сравнимая с энергией связи нуклонов в атомном ядре: миллионы электронвольт на частицу).

Собсно, хим. реакция это и есть разрыв одних и образование других межатомных связей. Например, эти связи меняются уже при растворении веществ, при нагревании, при пропускании тока (электролиз, гальванопластика), под действием света (вспомните про фотоплёнку, фотосинтез в растениях, выгорание красок на свету и т.п.)

Кроме того, механическая обработка твёрдых тел это тоже разрыв межатомных связей; только не во всём объёме , а у поверхности. Уж до чего прочные связи между атомами углерода в алмазе, но и алмаз поддаётся обработке (без атомной бомбы).

Ещё пример: карандаш пишет по бумаге потому, что бумага как "наждак" снимает с графита слои атомов углерода - в графите связи между слоями довольно слабые. Внутри слоя они прочнее - это так называемые sp²-связи, хотя они и не такие прочные как у алмаза (там sp³-связи).


Нобелевку дали за эксперименты с так называемым графеном.
По настоящему одноатомный слой ни кто не получал в природе.

Но графен это как раз и есть одноатомный слой - это одноатомный слой атомов углерода.

Насчёт того, что атомы сваливаются в кучу, иногда верно, но не всегда. Дело в том, что углеродные sp²-связи направлены в разные стороны в одной плоскости, как бы к вершинам треугольника (в отличие от sp³-связей, направленных к вершинам тетраэдра, и поэтому содающих объёмную структуру алмаза). Поэтому аналогия с магнитами не проходит. К тому же, если слой создаётся на подложке, то атомы слоя образуют связи также с подложкой, и тем самым стремятся расползтись вдоль подложки, а не сбиваться в кучу.

Вообще, разные моноатомные и мономолекулярные слои на поверхностях различных кристаллов уже давно создают и изучают экспериментально; ещё в прошлом веке начали. В инете нагугливается немало научных статей на эту тему, с картинками (но у меня посты и без того многословные... так что, картинки как-нить в другой раз).

А про получение и свойства графена, не только теоретические, но и экспериментальные, можно с интересом прочитать, например, вот в этом серьёзном обзоре, свежем на данный момент:

Полупроводниковые наноструктуры на основе графена. (УФН, февраль, 2013).

Вот ещё поиск дал: статьи про графен в УФН.

Статья Сорокина и Чернозатонского очень интересна. Спасибо, изучаю теорию, в целях так сказать повышения грамотности.
Про скотч очень понравилось. :))))))))

Осталось дождаться не болтовни про решето, а настоящего одноатомного графена какой нибудь мало мальски пригодной для практического применения площади.

Sinus
спасибо за ссылку, оказывается рукамибаловалась группа товарищей :-))

Ага... Ну, пока у нас тут очередное затишье, вернусь к "головоломкам" с квантовой интерференцией, если никто не возражает...

Молния
Мне кажется весьма интересным будет рассказать о дифракции одиночных электронов на 2х щелях, раз уж вы взялись за эту тему.

Так-то оно так, но в полной мере раскрыть такую тему в рамках форума нереально... А хотелось бы, да, т.к. тогда можно было бы постепенно подобраться и к обзору современных квантовых опытов (последняя нобелевская по физике, 2012 г., как раз была за эксперименты с одиночными фотонами и атомами). Но нюанс дифракции электронов на 2-х щелях ещё и в том, что это лишь "учебно-воспитательный" сюжет - в реальных условиях такой опыт невозможен и никогда не делался, хотя его воображаемый результат точно известен из эквивалентных более трудных (для рассказа) реальных экспериментов по дифракции частиц на кристаллах.

Если всё-таки пробовать, то тогда уж "с нуля от печки" (ибо те, кто знакомы с таким сюжетом, вряд ли станут читать здесь пересказ, а тому, кто в этом вопросе до сих пор "соблюдал невинность" и вдруг захочет её утратить, надо всё по-порядку...) Ну, вот, для начала, может быть и тем и другим понравится такое неторопливое старинное кино:

Часть 1: http://www.youtube.com/watch?v=ErDIj51g9NU
Часть 2: http://www.youtube.com/watch?v=20UkYlHoqEM

Такого же симпатичного кино про дифракцию частиц не нашёл. Есть мультик, но какой-то неприятный там персонаж-кривляка и притом звук - на английском. Русский вариант не попался, а попался украинский перевод, с хорошей спокойной музыкой в фоне :) И без прикола говорю - понравилось; хотя я украинского языка совсем не знаю, но т. к. сюжет известный, то всё очень даже понятно; вот, может ещё кому-нить понравится:

http://www.youtube.com/watch?v=AQIGsLJIuhY

А лучше всего о таких делах - читать, вдумчиво, без спешки. Имхо, для начинающих студентов очень хорошо, подробно написано в фейнмановских лекциях по физике (Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., том 3 "Излучение, волны, кванты", глава 37 "Квантовое поведение". Более полно квантовая механика там изложена в томах 8 и 9. Всё можно скачать здесь ). На всякий случай вот оттуда длинные, хотя и с сокращениями, цитаты (не стал я даже пытаться пересказывать своими словами, т.к. лучше Фейнмана вряд ли у кого получится. Всё-таки он был не просто популяризатор, а настоящий мастер квантовых дел: открыл интегралы по траекториям, диаграммы квантовых реакций, метод перенормировки в квантовой электродинамике (за это он получил нобелевку)

http://s020.radikal.ru/i708/1305/29/3884a2be143e.jpg (0. Что есть квантовая механика)
http://s017.radikal.ru/i442/1305/fc/011739347435.jpg (1. Опыт с пульками)
http://s42.radikal.ru/i097/1305/b1/8910719c2417.jpg (2. Опыт с волнами)
http://s43.radikal.ru/i101/1305/69/acb09c8f8242.jpg (3. Опыт с электронами)
http://s017.radikal.ru/i404/1305/a4/e00e3b5b961c.jpg (4. Обсуждение интерференции)
http://s018.radikal.ru/i502/1305/79/03e15ec012b5.jpg (5. Опыт "which way?" )
http://s020.radikal.ru/i705/1305/00/40e191a99007.jpg (6. Некоторые итоги... но в книге всё подробнее!)

Вот когда я был маленьким, меня шторило от всей этой науки 1.0, с её моделями строения атома вещества и прочей Ковалентностью. А потом стало понятно, что наука эта погрязла в экспериментальной проверке всякого рода моделей и стало не интересно, точнее романтика ушла.
Сейчас действительно интересно не графен и нанопроцессоры... а Ведические взгляды на вещи, взгляды которые не разрушают до атома мир что бы разобраться в нём, а устанавливают в первую очередь общую структуру отношений в мире. Вот это увлекательно... и главное, каким то странным образом воскрешает, ту детскую веру в Знание.

mf21, приветствую!

Сейчас действительно интересно...
Дык, понятно, интересы - они у каждого индивидуальны, с этим не поспоришь.

У меня было наоборот: юношеская тяга к философии полностью сменилалсь жаждой конкретных знаний, т.к. на своём опыте убедился, что не зная конкретики о мире, не имеешь и "материала" для интересных обобщений.

Приветствую и тебя Sinus!

Жажда конкретных знаний... знакомая штука, она неутолима, она всепоглощающа и она выносит жизнь, выносит на алтарь конкретности, которой в жизни и быть то не может, но за которую люди гибнут как за металл.

Но Вера конкретней Знаний и нас выносит Авось :) А интересные обсчения это да, такая же замануха и Алтарь, для вечно ищущих правды-истины-справедливости,
...
во всём им хочется дойти до самой сути
в исканьях в поисках в пути
в сердечной смуте.
...

Блок и по моему тупик, за конкретными деревьями, они не увидят леса... так жизнь спасает себя, от научной деятельности, но сохраняясь в Вере и её "знании".

mf21, одно из двух, либо не произведена коррекция на жару степени полноты стакана, либо дело реально пошло к старости и потянуло на структуру мироустройства)

Tы прав дружище, потянуло... а что делать, если вера в Знание пропала, только структурой мироустройства и спасаюсь :)

Теперь еще остается начать о душе думать - и можно закапываться...)

Лучше не спешить закапываться)) Вот компутер мой после думок про графен подсказал более приятную мысль:

Покайтесь, гиены огненные! :)

не зная конкретики о мире, не имеешь и "материала" для интересных обобщений.
Нет ее, конкретики, а от конкретных знаний все становится еще печальней.
Человек счастлив тем, что мало знает.

Угут, а некоторые выносят жизнь, на алтарь конкретики.

Конкретное продолжение конкретики: ниже будут примеры уже не мысленных, а реальных опытов с интерференцией электронов и других частиц.

2-щелевой опыт с видимым светом реален (это известный опыт Юнга). Ширина щелей не должна быть большой в сравнении с длиной волны света, а она не так уж мала - порядка полмикрона (притом энергия фотона - порядка 2 эВ). Но чтобы у электрона (вернее, у его волновой функции) была бы такая же длина волны, он должен двигаться крайне медленно, с кин. энергией порядка миллионных долей эВ. Столь "холодные" электроны неоткуда взять, да и их не удастся аккуратно пропускать через щели, т.к. энергия шума (энергия теплового движения каждой частицы в электронной пушке, в экране с щелями и т.д.) при комнатной температуре в несколько тысяч раз больше - примерно 0.025 эВ.

Разогнать-то электрон легко, но тогда у него будет мала длина волны. А где взять настолько же малые щели? Ответ: а пусть-ка электрон рассеивается на атомах в кристаллах - там атомы располагаются на расстояниях ~10^-8 см друг относительно друга, образуя стройную решётку. У электрона с энергией ~100 эВ длина волны будет как раз порядка межатомных расстояний. Расчёт угловой зависимости вероятности упругого рассеяния электрона на кристаллической решётке громоздок (студенты изучают его на 3-м году в курсе физики кристаллов), но главную идею и результат понять не сложно:

Пусть Ф - значение волновой функции, описывающей рассеяние электрона в детектор одним из атомов кристалла. Тогда надо прибавить к Ф аналогичные значения, описывающие рассеяние 2-ым атомом, 3-им атомом, 4-ым, и т.д. - будет N слагаемых. Все эти волны складываются как комплексные числа с почти одинаковой абсолютной величиной, но с разными фазами, которые зависят от координат детектора. Однако, если детектор оказался там, где все разности фаз кратны двум "пи", то все N слагаемых синфазны, т.е. почти одинаковы, и сумма будет равна произведению Ф и N. В таких случаях вероятность рассеяния оказывается пропорциональной N²:

P = |NФ|² = N²|Ф|².

Другими словами, если бы электрон рассеивался как пулька, то вероятность была бы пропорциональна количеству рассеивающих атомов N, и слабо зависела бы от направления. Но квантовая механика говорит, что в кристалле есть дискретные направления, вдоль которых вероятность рассеяния пропорциональна N² (т.е. она в N раз больше). Важно, что N велико! (Например, кристалл с линейным размером в микроны содержит порядка N=10¹² атомов.) Это значит, что вероятность рассеяния в остальных направлениях ничтожно мала, т.к. суммарная вероятность для электрона рассеяться хоть куда-то (или пройти насквозь) равна 1. Значит, электроны будут выходить из кристалла только вдоль очень узких "лепестков диаграммы направленности", которая зависит от направления входящих в кристалл электронов, от их энергии (от длины волны), и от картины строения кристалла.

Именно такая "дифракция частиц на кристаллах" и наблюдается реально. Причём, "волновое поведение" проявляют не только электроны, но и все частицы: нейтроны, фотоны (и даже целиком атомы и молекулы). Эти опыты уже давно применяются не для доказательства квантовой механики, которая и без того была много раз подтверждена, а для выяснения картины атомного строения конкретных веществ. В общих чертах схема дифракционного опыта для всех частиц одинакова (хотя, конечно же, для частиц разного вида нужны источники и детекторы различного типа):

Увеличить

Для начала, вот, например, результаты дифракции рентгеновских фотонов на кристаллах со структурой каменной соли (NaCl и LiF). Регулярно расположенные тёмные пятнышки на фотопластинках это те самые места, куда направлены острые "лепестки диаграммы направленности" волновой функции фотонов на выходе из кристалла:

Увеличить

В 1970-х мне тоже довелось работать с дифрактограммами: в дипломной работе этот метод мы с моим научным шефом использовали для контроля монокристаллических образцов PbTe (решётка типа NaCl). Приведу пару фоток (в знак того, что я не только "начитался чужой писанины", но и сам "стоял со свечкой" в некоторых опытах :)) Страница из моего диплома (увы, уже пожелтевшего... )) с рентгеновской дифрактограммой, приклеенной на кальку:

Увеличить

Отклеил, чтобы был лучше виден результат - не слишком-то заметные "пятнышки" на плёнке. Их расположение несёт информацию о направлении кристаллических плоскостей в образце; симметрия 4-го порядка в картине дифракционных "пятнышек" характерна для кубических кристаллических решёток:

Увеличить

Перейдём к дифракции других частиц - нейтронов. Как и в случае рентгеновских фотонов, "волновая" природа этих частиц проявляется в наличии чётких дифракционных "пятнышек" (здесь и далее данные из статей разных авторов):

Увеличить

Наконец, пример дифракции электронов. Вот какая отчётливая дифракционная картина может наблюдаться методом "просвечивающей электронной микроскопии" (transmission electron microscopy, TEM):

Увеличить

круто, но я чуть попозжее, внесу некоторую степень "антинаучности" в дискуссию.... если не забанят конечно :)

Все нет времени, как следует привнести антинаучности в ветку, которая вопреки своему названию, попала в надёжные руки "старого" теоретика, прпопагандирующего в ней "старое" знание.

О не упрекайте меня Sinus, в моём невежестве, но что бы не оффтопить, я даю ссылку по теме ветки ТЫЦ, внутри которой есть эксперимент №10 и №7.

Что скажет официяльная наука, на эти новые взгляды, на старые вещи?

Продолжаю изучать технологии одноатомных слоёв. И вот относительно свежая заметка:

http://wordscience.org/uchenye-razrabotali-metodiku-naneseniya-odnoatomnyx-sloev.html

Приведу здесь самые интересные цитаты:

Исследователи работали с сульфидом молибдена (MoS2), недорогим полупроводниковым материалом с электронными и оптическими свойствами, аналогичными свойствам материалов, уже используемых в полупроводниковой промышленности. Тем не менее, MoS2 отличается от других полупроводниковых материалов, поскольку его можно “вырастить” в виде слоя толщиной всего в один атом, без изменения его свойств.

Сразу стало интересно, каким же методом исследователи добились столь удивительных результатов.

В процессе исследовательской работы, ученые поместили серу и хлорид молибдена, оба в порошкообразном виде, в печь. Затем они постепенно повысили температуру до 850 градусов Цельсия, при которой порошок стал испаряться, а два вещества начали реагировать с образованием соединения MoS2. При этой высокой температуре, пар осаждался на подложку в виде тонкого слоя.

В тексте не уточняется, но, надеюсь, свои эксперименты учёные проводили в вакуумной камере.
То, что испаряемое вещество будет осаждаться на подложку в виде тонкого слоя - сомнений нет. Это стандартный метод напыления тонких покрытий. Кстати, осаждаться испаряемое вещество - лететь - будет не только на подложку, а вообще на всё вокруг, и таким же тонким (относительно тонким) слоем. Но при чём здесь одноатомный слой?

Вопрос к уважаемому Sinus, как, на Ваш взгляд, авторы адекватны? Если они регулировкой парциального давления и количеством хлорида молибдена в печи выращивают одноатомные слои.
Да, там один нагрев выдаст такой градиент давления, что никакая регулировка не поможет, да ещё надо вакуум в камере поддерживать, то есть - непрерывно это давление понижать. На мой взгляд, методы у авторов негодные. Или ребята что-то недоговаривают?

“Используя эту технику, мы можем создавать «вафли» из тонких слоев MoS2, толщиной всего в один атом, каждый раз, – сказал Цао."

“Используя эту технику, мы можем создавать «вафли» из тонких слоев MoS2, толщиной всего в один атом, каждый раз, – сказал Цао."

Что товарищ ЦАО несет. ЕГЭ в Дагестане наверное сдавал. Сульфид молибдена какое отношение к атомам имеет. Это может быть мономолекулярный слой, но никак не моноатомный.

Ваше слово, товарищ Sinus! :)