ແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມ 5-silicon ຖືກສັງເຄາະໃນທີ່ສຸດ

ຄວາມຝັນທາງເຄມີທີ່ເກົ່າແກ່ຫຼາຍສະຕະວັດທີ່ບັນລຸໄດ້

ເປັນ​ເວ​ລາ​ຫຼາຍ​ຮ້ອຍ​ປີ, ຄວາມ​ຫອມ—ປະ​ກົດ​ການ​ກົນ​ຈັກ quantum ທີ່​ໃຫ້​ຄວາມ​ສະ​ຖຽນ​ລະ​ພາບ​ເປັນ​ພິ​ເສດ​ຕໍ່​ໂມ​ເລ​ກຸນ​ຮູບ​ວົງ​ແຫວນ​ບາງ​ຢ່າງ — ຖືກ​ຖື​ວ່າ​ເປັນ​ໂດ​ເມນ​ສະ​ເພາະ​ຂອງ​ຄາ​ບອນ. Benzene, ຄົ້ນພົບໃນປີ 1825 ແລະແກ້ໄຂໂຄງສ້າງໂດຍ August Kekulé ໃນປີ 1865, ໄດ້ກາຍເປັນຜູ້ປະກາດຂ່າວກ່ຽວກັບທາດປະສົມທີ່ມີກິ່ນຫອມ, ແລະນັກເຄມີລຸ້ນຕ່າງໆໄດ້ສ້າງອຸດສາຫະກໍາທັງໝົດໃນກອບຂອງຄາບອນ. ແຕ່ໃນຜົນສໍາເລັດອັນສໍາຄັນທີ່ຂຽນໃຫມ່ກົດລະບຽບຂອງເຄມີອະນົງຄະທາດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສັງເຄາະແຫວນຫ້າສະມາຊິກທີ່ມີກິ່ນຫອມຢ່າງເຕັມທີ່ປະກອບດ້ວຍອະຕອມຂອງຊິລິໂຄນທັງຫມົດ. anion pentasilacyclopentadienide ນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນໄຊຊະນະສັງເຄາະເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ເປັນການປ່ຽນແປງແບບຢ່າງໃນວິທີທີ່ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈຄວາມຜູກພັນທາງເຄມີ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງໂມເລກຸນ, ແລະທ່າແຮງທີ່ບໍ່ໄດ້ໃຊ້ຂອງຊິລິຄອນນອກເຫນືອບົດບາດຂອງມັນຢູ່ໃນສານ semiconductors.

ຄວາມຫອມ: ຄວາມລັບຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ສ້າງເຄມີທັນສະໄໝ

ເພື່ອ​ຮູ້​ບຸນ​ຄຸນ​ວ່າ​ເປັນ​ຫຍັງ​ວົງ​ແຫວນ​ທີ່​ມີ​ກິ່ນ​ຫອມ​ຂອງ​ຊິ​ລິ​ໂຄນ​ທັງ​ໝົດ​ຈຶ່ງ​ສຳຄັນ, ກ່ອນ​ອື່ນ​ເຈົ້າ​ຕ້ອງ​ເຂົ້າ​ໃຈ​ວ່າ​ຄວາມ​ຫອມ​ນັ້ນ​ໃຫ້​ຄວາມ​ຫອມ​ແນວ​ໃດ. ໂມເລກຸນທີ່ມີກິ່ນຫອມບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ຮູບວົງແຫວນ - ພວກມັນມີການຕັ້ງຄ່າເອເລັກໂຕຣນິກພິເສດທີ່ pi ເອເລັກໂຕຣນິກຖືກ delocalized ໃນທົ່ວໂຄງສ້າງວົງແຫວນທັງຫມົດ, ສ້າງ "ຟັງ" ຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກຮ່ວມກັນທີ່ເຮັດໃຫ້ພະລັງງານຂອງໂມເລກຸນຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. delocalization ນີ້ປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບຂອງ Hückel, ເຊິ່ງລະບຸວ່າໂມເລກຸນຂອງ planar, cyclic ທີ່ມີ (4n + 2) pi electrons — ບ່ອນທີ່ n ເປັນຈໍານວນເຕັມທີ່ບໍ່ແມ່ນລົບ — ຈະສະແດງສະຖຽນລະພາບທີ່ມີກິ່ນຫອມ. ສໍາລັບ cyclopentadienide anion (ສະບັບຄາບອນ), ນັ້ນຫມາຍຄວາມວ່າ 6 pi electrons ແບ່ງປັນໃນທົ່ວ 5 ອາຕອມຄາບອນ.

ພະລັງງານສະຖຽນລະພາບນີ້ບໍ່ແມ່ນເລື່ອງເລັກນ້ອຍ. Benzene, ວົງແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມຫົກຄາບອນ, ແມ່ນປະມານ 150 kJ / mol ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຫຼາຍກ່ວາ cyclohexatriene ສົມມຸດຕິຖານທີ່ມີພັນທະບັດສອງເທົ່າທີ່ເປັນທ້ອງຖິ່ນ. ຄວາມໝັ້ນຄົງພິເສດນັ້ນແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວ່າທາດປະສົມທີ່ມີກິ່ນຫອມຈຶ່ງຄອບງຳທາງເຄມີຂອງຢາ (ຫຼາຍກວ່າ 85% ຂອງຢາທີ່ອະນຸມັດແລ້ວມີຢ່າງໜ້ອຍໜຶ່ງວົງແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມ), ປະກອບເປັນກະດູກສັນຫຼັງຂອງໂພລີເມີສັງເຄາະ ແລະ ເປັນຕົວກາງຫຼັກໃນຂະບວນການເຄມີອຸດສາຫະກຳທີ່ມີມູນຄ່າຫຼາຍຮ້ອຍຕື້ໂດລາຕໍ່ປີ.

ທາດໄອອອນ cyclopentadienide — ວົງແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມຫ້າສະມາຊິກຂອງຄາບອນ — ແມ່ນພື້ນຖານເທົ່າທຽມກັນ. ມັນປະກອບເປັນພື້ນຖານຂອງເຄມີສາດ metallocene, ເຮັດໃຫ້ catalysts ເຊັ່ນ ferrocene ທີ່ປະຕິວັດເຄມີສາດ organometallic ຫຼັງຈາກການຄົ້ນພົບຂອງເຂົາເຈົ້າໃນປີ 1951. ຄໍາຖາມທີ່ haunted chemists ສໍາລັບການທົດສະວັດແມ່ນກົງໄປກົງມາ: ຖ້າກາກບອນສາມາດເຮັດໄດ້, ເປັນຫຍັງຊິລິຄອນບໍ່ສາມາດ?

ສິ່ງກີດຂວາງຊິລິໂຄນ: ເປັນຫຍັງອົງປະກອບທີ່ໜັກກວ່າຈຶ່ງຕ້ານກັບຄວາມຫອມ

ຊິລິຄອນນັ່ງຢູ່ລຸ່ມຄາບອນໂດຍກົງໃນຕາຕະລາງແຕ່ລະໄລຍະ, ແບ່ງປັນສີ່ເອເລັກຕຣອນ valence, ແລະປະກອບເປັນເລຂາຄະນິດຂອງພັນທະບັດ tetrahedral ໃນທາດປະສົມສ່ວນໃຫຍ່. ໃນເຈ້ຍ, ມັນຄວນຈະສາມາດປະກອບເປັນແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມ. ໃນທາງປະຕິບັດ, ລັດສະໝີປະລໍາມະນູທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຂອງຊິລິຄອນ (1.17 Å ທຽບກັບຄາບອນຂອງ 0.77 Å) ແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງວົງໂຄຈອນ 3p ເພີ່ມເຕີມສ້າງອຸປະສັກພື້ນຖານຕໍ່ປະເພດຂອງການຊ້ອນກັນ pi-orbital ຂ້າງທີ່ມີປະສິດທິຜົນທີ່ຄວາມຫອມຕ້ອງການ.

ພັນທະບັດຄູ່ຂອງຊິລິໂຄນ-ຊິລິໂຄນ ຖືວ່າເປັນສິ່ງທີ່ເປັນໄປບໍ່ໄດ້ ຈົນກ່ວາທີມງານຂອງ Robert West ຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Wisconsin ໄດ້ສັງເຄາະສານ disilene ທີ່ໝັ້ນຄົງຄັ້ງທຳອິດໃນປີ 1981. ເຖິງແມ່ນວ່ານັ້ນ, ພັນທະບັດຄູ່ເຫຼົ່ານີ້ຍັງອ່ອນກວ່າ ແລະ ມີປະຕິກິລິຍາຫຼາຍກວ່າຄູ່ຄາບອນຂອງພວກມັນ. ພະລັງງານພັນທະບັດ Si = Si ສອງເທົ່າແມ່ນປະມານ 310 kJ/mol ທຽບກັບ 614 kJ/mol ສໍາລັບ C = C. ການບັນລຸການຜູກມັດ pi delocalized ໃນທົ່ວວົງແຫວນທັງຫມົດຂອງອະຕອມຂອງຊິລິໂຄນທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອເອົາຊະນະຈຸດອ່ອນທີ່ເກີດມານີ້ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາເລຂາຄະນິດ planar ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການຊ້ອນກັນຂອງວົງໂຄຈອນ.

ຄວາມ​ພະ​ຍາ​ຍາມ​ໃນ​ໄລ​ຍະ 40+ ປີ​ກ່ອນ​ຫນ້າ​ນີ້​ໄດ້​ຜະ​ລິດ​ເປັນ​ບາງ​ສ່ວນ​ທີ່​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ທົດ​ແທນ silicon ແຫວນ​ທີ່​ມີ​ກິ່ນ​ຫອມ​, heterocycles ປະ​ກອບ​ດ້ວຍ​ຊິ​ລິ​ໂຄນ​, ແລະ​ປະ​ມານ​ຕ່າງໆ​. ແຕ່ວົງແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມ homoatomic ຢ່າງເຕັມສ່ວນ - ທຸກໆປະລໍາມະນູໃນວົງແຫວນແມ່ນຊິລິຄອນ - ຍັງຄົງເປັນປາວານສີຂາວຂອງເຄມີກຸ່ມຕົ້ນຕໍ. ສິ່ງທ້າທາຍແມ່ນສອງເທົ່າ: ການສັງເຄາະວົງແຫວນຫ້າຊິລິໂຄນດ້ວຍການນັບເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະຮັກສາມັນໃຫ້ຄົງທີ່ພໍທີ່ຈະມີລັກສະນະ.

ການບຸກທະລຸ: ຄວາມໝັ້ນຄົງດ້ານວິສະວະກຳຜ່ານການປົກປ້ອງສະເຕີຣິກ

ການ​ສັງ​ເຄາະ​ທີ່​ສຳ​ເລັດ​ຜົນ​ແມ່ນ​ອີງ​ໃສ່​ຍຸດ​ທະ​ສາດ​ທີ່​ໄດ້​ກາຍ​ເປັນ​ມາດ​ຕະ​ຖານ​ຄຳ​ເພື່ອ​ໃຫ້​ສະ​ຖຽນ​ລະ​ພາບ​ຂອງ​ທາດ​ປະ​ສົມ​ກຸ່ມ​ຫຼັກ​ທີ່​ມີ​ປະຕິ​ກິ​ລິ​ຍາ: ກຸ່ມ​ຕົວ​ແທນ​ທີ່​ໃຫຍ່. ດ້ວຍການຕິດລິແກນທີ່ບໍລິຈາກເອເລັກໂທຣນິກຂະໜາດໃຫຍ່ໃສ່ແຕ່ລະປະລໍາມະນູຂອງຊິລິໂຄນຢູ່ໃນວົງແຫວນ, ທີມວິໄຈໄດ້ບັນລຸເປົ້າໝາຍສຳຄັນສາມຢ່າງພ້ອມກັນ. ກຸ່ມທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ໄດ້ປົກປ້ອງພັນທະບັດຊິລິຄອນ-ຊິລິຄອນທີ່ມີປະຕິກິລິຍາຈາກທາດປະຕິກອນພາຍນອກ, ຄຸນສົມບັດການບໍລິຈາກອິເລັກໂທຣນິກຂອງພວກມັນໄດ້ຊ່ວຍຮັກສາສະຖຽນລະພາບຂອງປະລິມານດ້ານລົບຂອງທາດໄອອອນ ແລະ steric bulk ຂອງພວກມັນໄດ້ບັງຄັບໃຊ້ເລຂາຄະນິດໃກ້ Planar ທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການ delocalization pi.

ລັກສະນະການສັງເຄາະຂອງ pentasilacyclopentadienide ໄດ້ຢືນຢັນລັກສະນະກິ່ນຫອມໂດຍຜ່ານຫຼາຍວິທີເອກະລາດ:

• X-ray crystallography ເປີດເຜີຍຄວາມຍາວພັນທະບັດ Si-Si ໃກ້ໆກັນປະມານວົງແຫວນ (~2.25 Å), ສອດຄ່ອງກັບການຜູກມັດແບບ delocalized ແທນທີ່ຈະເປັນພັນທະບັດດ່ຽວ ແລະຄູ່ສະຫຼັບ
• ການສະທ້ອນແສງນິວເຄລຍ (NMR) spectroscopy ສະແດງໃຫ້ເຫັນລັກສະນະການປ້ອງກັນທີ່ສອດຄ່ອງກັບກະແສວົງແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມ
• ການຄຳນວນການປ່ຽນແປງທາງເຄມີທີ່ບໍ່ຂຶ້ນກັບນິວເຄລຍ (NICS) ໄດ້ຜະລິດຄ່າລົບຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງຢູ່ສູນກາງວົງ, ເຊິ່ງເປັນຕົວຊີ້ບອກການຄິດໄລ່ທີ່ຍອມຮັບຢ່າງກວ້າງຂວາງກ່ຽວກັບຄວາມຫອມ
• ສະເປກໂທສະໂກປີທີ່ເບິ່ງເຫັນດ້ວຍແສງ UV ສະແດງຄຸນສົມບັດການດູດຊຶມທີ່ສອດຄ່ອງກັບການປ່ຽນ pi-electron ທີ່ຖືກລຶບລ້າງໃນທົ່ວກອບຂອງຊິລິຄອນ
• ການຄຳນວນທິດສະດີການທຳງານຄວາມໜາແໜ້ນ (DFT) ໄດ້ຢືນຢັນພະລັງງານຄວາມສະຖຽນຂອງກິ່ນຫອມຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ຄາດຄະເນຢູ່ທີ່ 50-70 kJ/mol

ໃນຂະນະທີ່ພະລັງງານສະຖຽນລະພາບຂອງກິ່ນຫອມແມ່ນຕໍ່າກວ່າ 150 kJ/mol ຂອງ benzene, ມັນມີຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍພຽງພໍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ສານປະສົມສາມາດແຍກຕົວອອກໄດ້ ແລະ ມີລັກສະນະເປັນຕົວຕົນໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງພາຍໃຕ້ສະພາບບັນຍາກາດ inert — ເປັນຜົນສໍາເລັດທີ່ໂດດເດັ່ນສໍາລັບໂມເລກຸນທີ່ນັກເຄມີສ່ວນໃຫຍ່ເຊື່ອວ່າບໍ່ສາມາດມີຢູ່ໃນຮູບແບບທີ່ຫມັ້ນຄົງ.

Beyond the Lab Bench: ຜົນສະທ້ອນຂອງໂລກທີ່ແທ້ຈິງ

ການ​ສັງ​ເຄາະ​ແຫວນ​ຊິ​ລິ​ຄອນ​ທີ່​ມີ​ກິ່ນ​ຫອມ ເປີດ​ແລວ​ທາງ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ທີ່​ກວ້າງ​ໄກ​ເກີນ​ກວ່າ​ຄວາມ​ຢາກ​ຮູ້​ຢາກ​ເຫັນ​ທາງ​ວິ​ຊາ​ການ. ທາດປະສົມທີ່ມີກິ່ນຫອມທີ່ອີງໃສ່ຊິລິໂຄນສາມາດສະແດງຄຸນສົມບັດທາງອີເລັກໂທຣນິກໂດຍພື້ນຖານທີ່ແຕກຕ່າງຈາກການປຽບທຽບຄາບອນຂອງພວກມັນ, ໂດຍມີການນຳໃຊ້ທີ່ອາດມີຢູ່ໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ມີຄ່າສູງຫຼາຍອັນ.

ການຄົ້ນພົບຄວາມຫອມຂອງຊິລິໂຄນທັງໝົດບໍ່ພຽງແຕ່ເພີ່ມສານປະກອບໃໝ່ໃສ່ໃນລາຍການເທົ່ານັ້ນ – ມັນສ້າງສະຖາປັດຕະຍະກຳໂມເລກຸນໃໝ່ທັງໝົດ. ທຸກໆແອັບພລິເຄຊັນທີ່ສ້າງຂຶ້ນຈາກຄວາມຫອມຂອງຄາບອນໃນຮອບ 160 ປີຜ່ານມາ ປະຈຸບັນມີສ່ວນປະສົມທີ່ໃຊ້ຊິລິຄອນລໍຖ້າການສຳຫຼວດ, ແຕ່ລະອັນມີຄຸນສົມບັດທາງອີເລັກໂທຣນິກ, ແສງ ແລະ ຄາຕາລິຕິກທີ່ເປັນເອກະລັກ.

ໃນ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ semiconductor, ບ່ອນ​ທີ່​ຊິ​ລິ​ຄອນ​ຄອບ​ຄອງ​ເປັນ​ວັດ​ຖຸ​ພື້ນ​ຖານ​ແລ້ວ, ທາດ​ປະ​ສົມ silicon ທີ່​ມີ​ກິ່ນ​ຫອມ​ສາ​ມາດ​ເຮັດ​ເປັນ​ອົງ​ປະ​ກອບ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ຂະ​ຫນາດ​ໂມ​ເລ​ກຸນ. ອິເລັກຕອນ pi delocalized ໃນວົງເຫຼົ່ານີ້ສາມາດປະຕິບັດການຮັບຜິດຊອບໃນວິທີການທີ່ແຕກຕ່າງຈາກຊິລິໂຄນເປັນຈໍານວນຫຼາຍ, ສະເຫນີເສັ້ນທາງໄປສູ່ເອເລັກໂຕຣນິກໂມເລກຸນແລະ substrates ຄອມພິວເຕີ້ quantum. ດ້ວຍ​ການ​ຄາດ​ຄະ​ເນ​ວ່າ​ຕະ​ຫຼາດ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ໃນ​ໂລກ​ຈະ​ເກີນ 1 ພັນ​ຕື້​ໂດ​ລາ​ໃນ​ປີ 2030, ເຖິງ​ແມ່ນ​ວ່າ​ຄວາມ​ກ້າວ​ໜ້າ​ທີ່​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​ໃນ​ເຄື່ອງ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ໂມ​ເລ​ກຸນ​ທີ່​ອີງ​ໃສ່​ຊິ​ລິ​ຄອນ​ກໍ​ມີ​ຜົນ​ກະ​ທົບ​ທາງ​ການ​ຄ້າ​ຢ່າງ​ຫຼວງ​ຫຼາຍ.

ໃນ photovoltaics, ແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມຂອງຊິລິໂຄນສາມາດເຮັດວຽກເປັນ chromophores ການຂຸດຄົ້ນແສງສະຫວ່າງໃຫມ່. ຄຸນສົມບັດການດູດຊຶມ ແລະການປ່ອຍອາຍພິດຂອງພວກມັນ — ສາມາດປັບປ່ຽນໄດ້ດ້ວຍການປ່ຽນແທນ — ອາດຈະເຮັດໃຫ້ຊັ້ນຮຽນໃຫມ່ຂອງ diodes ປ່ອຍແສງອິນຊີທີ່ໃຊ້ຊິລິໂຄນ (OLEDs) ຫຼື ເຊັນເຊີເຊລແສງຕາເວັນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງ photovoltaics ຊິລິໂຄນແບບດັ້ງເດີມກັບເຕັກໂນໂລຊີແສງຕາເວັນອິນຊີທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນ.

ຄຳຖາມຕົວເລັ່ງ: Silicon Metallocenes ຢູ່ເທິງຂອບຟ້າ

ບາງ​ທີ​ຄວາມ​ສົດ​ໃສ​ດ້ານ​ທີ່​ຫນ້າ​ຕື່ນ​ເຕັ້ນ​ໃນ​ທັນ​ທີ​ທີ່​ສຸດ​ແມ່ນ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ສໍາ​ລັບ​ການ metallocenes ຊິ​ລິ​ຄອນ​. ທາດໄອອອນ cyclopentadienide ຂອງຄາບອນປະກອບເປັນທາດປະສົມ sandwich ກັບເກືອບທຸກໂລຫະການປ່ຽນແປງ, ແລະໂລຫະເຫຼົ່ານີ້ເປັນຕົວກະຕຸ້ນທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ໃນເຄມີໂພລີເມີ. Ziegler-Natta ແລະ metallocene catalysts ຮ່ວມ​ກັນ​ຊຸກ​ຍູ້​ການ​ຜະ​ລິດ polyethylene ແລະ polypropylene ຫຼາຍ​ກວ່າ 100 ລ້ານ​ໂຕນ​ຕໍ່​ປີ — ຕະ​ຫຼາດ​ທີ່​ມີ​ມູນ​ຄ່າ​ປະ​ມານ 200 ຕື້​ໂດ​ລາ​ສະຫະລັດ.

ຖ້າ​ຫາກ​ວ່າ pentasilacyclopentadienide ສາ​ມາດ​ປະ​ສານ​ງານ​ກັບ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຂອງ​ໂລ​ຫະ​ໃນ​ວິ​ທີ​ການ​ອະ​ນາ​ລັອກ​ກາກ​ບອນ​ຂອງ​ມັນ​ເຮັດ​ໄດ້, ຜົນ​ໄດ້​ຮັບ metallocenes silicon ຈະ​ມີ​ຄຸນ​ສົມ​ບັດ steric ແລະ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ທີ່​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ​ໂດຍ​ພື້ນ​ຖານ. ວົງແຫວນຊິລິໂຄນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຈະສ້າງ "ມຸມກັດ" ທີ່ກວ້າງກວ່າຮອບສູນກາງໂລຫະ, ອາດຈະເຮັດໃຫ້ທາງເລືອກໃຫມ່ໃນ olefin polymerization, ການກະຕຸ້ນ C-H, ແລະການຫັນປ່ຽນ catalytic ອື່ນໆ. ເຖິງແມ່ນວ່າການປັບປຸງເລັກນ້ອຍໃນປະສິດທິພາບ catalyst ໃນລະດັບອຸດສາຫະກໍານີ້ແປເປັນມູນຄ່າຫຼາຍຕື້ໂດລາແລະການຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານແລະສິ່ງເສດເຫຼືອຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ການ​ສຶກສາ​ໃນ​ການ​ຄິດ​ໄລ່​ໃນ​ຕອນ​ຕົ້ນ​ຊີ້​ໃຫ້​ເຫັນ​ວ່າ ຊິ​ລິ​ຄອນ​ໂລ​ເຊ​ນ​ຍັງ​ສາມາດ​ສະ​ແດງ​ຄຸນສົມບັດ​ແມ່​ເຫຼັກ​ທີ່​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​ໄດ້​ເມື່ອ​ທຽບ​ໃສ່​ກັບ​ຄາບອນ​ຂອງ​ພວກ​ມັນ, ການ​ເປີດ​ການ​ນຳ​ໃຊ້​ໃນ​ສະ​ປິນ​ໂທ​ນິກ ແລະ​ວັດສະດຸ​ເກັບ​ຂໍ້​ມູນ​ແມ່​ເຫຼັກ. ພາກສະຫນາມຍັງອ່ອນ, ແຕ່ພື້ນຖານທິດສະດີໄດ້ຖືກວາງໄວ້ແລ້ວໃນທົ່ວກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາທົ່ວໂລກ.

ການ​ຄຸ້ມ​ຄອງ​ຄວາມ​ສັບ​ສົນ​ຂອງ​ການ​ດໍາ​ເນີນ​ງານ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ທີ່​ທັນ​ສະ​ໄຫມ

ຄວາມ​ແຕກ​ຕ່າງ​ເຊັ່ນ​ວົງ​ແຫວນ​ຊິ​ລິ​ຄອນ​ທີ່​ມີ​ກິ່ນ​ຫອມ​ເປັນ​ຕົວ​ຢ່າງ​ເຖິງ​ຄວາມ​ສັບ​ສົນ​ຂອງ​ການ​ຄົ້ນ​ຄ້​ວາ​ວິ​ທະ​ຍາ​ສາດ​ທີ່​ທັນ​ສະ​ໄຫມ — ໂຄງ​ການ​ຫຼາຍ​ປີ​ທີ່​ກ່ຽວ​ຂ້ອງ​ກັບ​ທີມ​ງານ​ຂ້າມ​ວິ​ໄນ, ເຄື່ອງ​ມື​ທີ່​ມີ​ລາ​ຄາ​ແພງ, ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ຕາມ​ລະ​ບຽບ​ການ, ການ​ຄຸ້ມ​ຄອງ​ການ​ຊ່ວຍ​ເຫຼືອ, ແລະ​ການ​ຮ່ວມ​ມື​ໃນ​ທົ່ວ​ໂລກ​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ. ກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາ ແລະບໍລິສັດເລີ່ມຕົ້ນທີ່ເຮັດທຸລະກິດການຄົ້ນພົບຂອງເຂົາເຈົ້າປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍດ້ານການດໍາເນີນງານທີ່ແຂ່ງຂັນກັບວິສາຫະກິດຂະໜາດກາງ: ການຕິດຕາມຫຼາຍສິບໂຄງການທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ການຄຸ້ມຄອງການຈັດຊື້ ແລະຄວາມສໍາພັນຂອງຜູ້ຂາຍສໍາລັບສານເຄມີ ແລະອຸປະກອນພິເສດ, ການຈັດການ HR ສໍາລັບການໝູນວຽນຂອງທີມ postdocs ແລະນັກສຶກສາຈົບການສຶກສາ, ແລະຮັກສາບັນທຶກທີ່ລະມັດລະວັງສໍາລັບການປົກປ້ອງຊັບສິນທາງປັນຍາ.

ແພລດຟອມເຊັ່ນ Mewayz ແກ້ໄຂຄວາມຊັບຊ້ອນການດໍາເນີນງານນີ້ຢ່າງແທ້ຈິງ. ດ້ວຍ 207 ໂມດູນປະສົມປະສານທີ່ກວມເອົາ CRM, ໃບແຈ້ງຫນີ້, ການຄຸ້ມຄອງໂຄງການ, HR, ແລະການວິເຄາະ, Mewayz ໃຫ້ອົງການຈັດຕັ້ງທີ່ມີການຄົ້ນຄວ້າເປັນລະບົບດຽວໃນການຄຸ້ມຄອງດ້ານທຸລະກິດຂອງນະວັດກໍາ. ແທນທີ່ຈະລວມເອົາສະເປຣດຊີດ, ຕ່ອງໂສ້ອີເມລ໌, ແລະເຄື່ອງມືຊອຟແວທີ່ຕັດການເຊື່ອມຕໍ່, ທີມງານສາມາດຕິດຕາມຈຸດສໍາຄັນຂອງໂຄງການ, ຈັດການໃບແຈ້ງຫນີ້ຜູ້ສະຫນອງສໍາລັບຫ້ອງທົດລອງ, ປະສານງານຕາຕະລາງທີມງານ, ແລະສ້າງບົດລາຍງານທາງດ້ານການເງິນທີ່ອົງການສະຫນອງທຶນຕ້ອງການ - ທັງຫມົດຈາກເວທີດຽວ. ສໍາລັບ 138,000+ ທີມງານທີ່ໃຊ້ Mewayz ທົ່ວໂລກແລ້ວ, ປະເພດຂອງການຄວບຄຸມການດໍາເນີນງານແບບສູນກາງນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າໃຊ້ເວລາຫນ້ອຍລົງໃນດ້ານການບໍລິຫານແລະເວລາຫຼາຍຂື້ນໃນການຊຸກຍູ້ຂອບເຂດຂອງສິ່ງທີ່ວິທະຍາສາດສາມາດບັນລຸໄດ້.

ສິ່ງທີ່ມາຕໍ່ໄປ: ຕາຕະລາງໄລຍະເວລາມີຄວາມລັບຫຼາຍ

ການ​ສັງ​ເຄາະ​ຢ່າງ​ສຳ​ເລັດ​ຜົນ​ຂອງ​ວົງ​ແຫວນ​ທີ່​ມີ​ກິ່ນ​ຫອມ​ທັງ​ໝົດ​ຊິ​ລິ​ຄອນ​ເຮັດ​ໃຫ້​ເກີດ​ຄຳ​ຖາມ​ໃນ​ທັນ​ທີ​ວ່າ: ອົງ​ປະ​ກອບ 14 ຂອງ​ກຸ່ມ​ອື່ນ​ເປັນ​ແນວ​ໃດ? Germanium, ກົ່ວ, ແລະນໍາທັງຫມົດແບ່ງປັນການຕັ້ງຄ່າສີ່-valence-electron ຂອງຊິລິໂຄນ, ແລະແຕ່ລະຄົນສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍຂອງຕົນເອງສໍາລັບການບັນລຸລະບົບແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມຂອງ Germanium, ໂດຍສະເພາະ, ດຽວນີ້ຖືວ່າເປັນເປົ້າ ໝາຍ ໄລຍະໃກ້ທີ່ແທ້ຈິງ, ເນື່ອງຈາກຕໍາແຫນ່ງກາງຂອງ germanium ລະຫວ່າງຊິລິໂຄນແລະອົງປະກອບທີ່ຫນັກກວ່າ.

ນອກເໜືອໄປຈາກກຸ່ມ 14, ແນວຄວາມຄິດຂອງຄວາມຫອມໄດ້ຖືກຂະຫຍາຍໄປເຖິງກຸ່ມໂບຣອນ (ໂບຣອນ ແລະ ຄາໂບຣານ ທີ່ມີຄວາມຫອມສາມມິຕິ), ວົງແຫວນຟອສຟໍຣັສ, ແລະແມ້ແຕ່ລະບົບເຄື່ອງຫອມທີ່ເຮັດດ້ວຍໂລຫະທັງໝົດເຊັ່ນ: Al4²⁻ tetraanion ມີລັກສະນະທຳອິດໃນປີ 2001 ເພື່ອຂະຫຍາຍອຸປະກອນທີ່ມີກິ່ນຫອມ ແລະ ກິ່ນຫອມ ໃໝ່ໆ ແຕ່ລະອັນ. ນັກເຄມີສາດສັງເຄາະ, ການສ້າງໂມເລກຸນກໍ່ສ້າງທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ບໍ່ສາມາດຖືກຈໍາລອງໂດຍລະບົບກາກບອນຢ່າງດຽວ.

ການສັງເຄາະຂອງ pentasilacyclopentadienide ຍັງກວດສອບທ່າອ່ຽງທີ່ກວ້າງຂວາງໃນເຄມີທີ່ທັນສະໄຫມ: ການສໍາຫຼວດລະບົບຂອງອົງປະກອບຕົ້ນຕໍສໍາລັບ motifs ພັນທະບັດທີ່ສະຫງວນໄວ້ກ່ອນຫນ້ານີ້ສໍາລັບຄາບອນ. ໃນໄລຍະສອງທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ທາດປະສົມທີ່ຫມັ້ນຄົງປະກອບດ້ວຍພັນທະບັດສາມເທົ່າ silicon-silicon, phosphorus-phosphorus triple bonds, ແລະແມ້ກະທັ້ງພັນທະບັດ triple boron-boron ທັງຫມົດໄດ້ຖືກຮັບຮູ້. ການຄົ້ນພົບເຫຼົ່ານີ້ແຕ່ລະຄັ້ງແມ່ນຢູ່ກ່ອນຄວາມພະຍາຍາມທີ່ລົ້ມເຫລວຫຼາຍທົດສະວັດ ແລະຄວາມສົງໄສທາງທິດສະດີ, ແລະແຕ່ລະຄົນໄດ້ເປີດຊ່ອງທາງໃຫມ່ສໍາລັບການອອກແບບວັດສະດຸ.

ສິ່ງ​ທີ່​ເຮັດ​ໃຫ້​ແຫວນ​ຊີ​ລິ​ຄອນ​ຫອມ​ມີ​ຄວາມ​ໝາຍ​ເປັນ​ພິ​ເສດ​ແມ່ນ​ການ​ເຊື່ອມ​ໂຍງ​ໂດຍ​ກົງ​ກັບ​ແນວ​ຄິດ​ທາງ​ດ້ານ​ການ​ຄ້າ​ທີ່​ສຳຄັນ​ທີ່​ສຸດ​ຂອງ​ເຄມີ​ສາດ. ກິ່ນຫອມບໍ່ແມ່ນສິ່ງຫຍໍ້ທໍ້ທາງວິຊາການ — ມັນເປັນຄຸນສົມບັດໂມເລກຸນທີ່ເນັ້ນໃສ່ຢາ, ພາດສະຕິກ, ສີຍ້ອມ, ລະເບີດ, ສານເຄມີກະເສດ, ແລະວັດສະດຸເອເລັກໂຕຣນິກ. ການຂະຫຍາຍຊັບສິນນີ້ໄປສູ່ຊິລິໂຄນບໍ່ພຽງແຕ່ເຮັດສໍາເລັດແຖວໃນຕາຕະລາງປື້ມຮຽນ. ມັນເປີດຍຸກໃໝ່ຂອງເຄມີສາດຊິລິໂຄນ ເຊິ່ງທ່າແຮງຂອງອົງປະກອບນັ້ນຂະຫຍາຍອອກໄປນອກເໜືອກວ່າ wafers crystalline ໃນຊິບຄອມພິວເຕີຂອງພວກເຮົາ ແລະ ເຂົ້າສູ່ໂລກຂອງການອອກແບບໂມເລກຸນທີ່ຈົນເຖິງປັດຈຸບັນເປັນຂອງຄາບອນສະເພາະ.

ຄຳຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ

ແຫວນຊິລິໂຄນທີ່ມີກິ່ນຫອມແມ່ນຫຍັງ?

ວົງແຫວນຊິລິໂຄນທີ່ມີກິ່ນຫອມເປັນໂມເລກຸນທີ່ອະຕອມຂອງຊິລິໂຄນສ້າງໂຄງສ້າງເປັນຮູບວົງແຫວນທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງພິເສດ "ກິ່ນຫອມ", ຊັບສິນທີ່ຄິດມາດົນນານວ່າມີສະເພາະກັບຄາບອນ. ນີ້ປະກອບດ້ວຍເອເລັກໂຕຣນິກຖືກແບ່ງປັນເທົ່າທຽມກັນຮອບວົງ, ເຮັດໃຫ້ມັນແຂງແຮງຜິດປົກກະຕິ. ການຄົ້ນພົບນີ້ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວຂະຫຍາຍແນວຄວາມຄິດຂອງກິ່ນຫອມນອກເໜືອໄປຈາກເຄມີອິນຊີໄປສູ່ພື້ນທີ່ຂອງອົງປະກອບອະນົງຄະທາດເຊັ່ນຊິລິຄອນ.

ເປັນຫຍັງການສັງເຄາະນີ້ຈຶ່ງຖືວ່າເປັນຜົນສຳເລັດອັນສຳຄັນ?

ເປັນ​ເວ​ລາ​ຫຼາຍ​ກວ່າ​ສັດ​ຕະ​ວັດ​, ຄວາມ​ຫອມ​ເປັນ​ລັກ​ສະ​ນະ​ກໍາ​ນົດ​ຂອງ​ໂມ​ເລ​ກຸນ​ທີ່​ອີງ​ໃສ່​ກາກ​ບອນ​ເຊັ່ນ​: benzene​. ປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການສ້າງແຫວນທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ມີກິ່ນຫອມທັງຫມົດຈາກຊິລິໂຄນໄດ້ພິສູດວ່າແນວຄວາມຄິດທາງເຄມີພື້ນຖານນີ້ບໍ່ແມ່ນສະເພາະຂອງຄາບອນ. ມັນຂຽນຄືນຄວາມຮູ້ໃນປຶ້ມແບບຮຽນ ແລະເປີດຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃໝ່ອັນຫຼວງຫຼາຍໃນການອອກແບບວັດສະດຸໃໝ່ທີ່ມີຄຸນສົມບັດທາງເອເລັກໂຕຼນິກທີ່ເປັນເອກະລັກທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນສຳລັບທາດປະສົມຊິລິຄອນ.

ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ທີ່​ເປັນ​ໄປ​ໄດ້​ຂອງ​ວົງ​ຊິ​ລິ​ຄອນ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​ແມ່ນ​ຫຍັງ?

ໃນ​ຂະ​ນະ​ທີ່​ຍັງ​ຢູ່​ໃນ​ຂັ້ນ​ຕອນ​ຂອງ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ຂັ້ນ​ຕົ້ນ, ວົງ silicon ທີ່​ມີ​ກິ່ນ​ຫອມ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​ສາ​ມາດ​ນໍາ​ໄປ​ສູ່​ການ​ປະ​ຕິ​ວັດ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້. ໂຄງສ້າງທາງອີເລັກໂທຣນິກທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງພວກມັນອາດຈະຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອສ້າງ semiconductors ປະເພດໃໝ່, ວັດສະດຸທີ່ກ້າວໜ້າສຳລັບເຄື່ອງອີເລັກໂທຣນິກ, ຫຼືຕົວກະຕຸ້ນທີ່ມີປະສິດທິພາບກວ່າ. ການເຂົ້າໃຈວິທີຄວບຄຸມຄວາມຫອມໃນຊິລິຄອນສາມາດປົດລ໋ອກສາຂາໃໝ່ທັງໝົດຂອງວິທະຍາສາດວັດສະດຸ, ເຊິ່ງເປັນຂົງເຂດການສຶກສາຫຼັກຂອງນັກເຄມີທີ່ໃຊ້ຊັບພະຍາກອນເຊັ່ນ: Mewayz (ມີ 207 ໂມດູນໃນລາຄາ $19/ເດືອນ).

ການຄົ້ນພົບນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບເຄມີຂອງຊິລິຄອນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວແນວໃດ?

ການຄົ້ນພົບນີ້ທ້າທາຍທັດສະນະແບບດັ້ງເດີມຂອງເຄມີສາດຊິລິຄອນ. ໂດຍປົກກະຕິ, ຊິລິໂຄນປະກອບເປັນພັນທະບັດດຽວ, ສ້າງຕ່ອງໂສ້ແລະໂຄງສ້າງຄ້າຍຄືກັນກັບ alkanes (ທາດໄຮໂດຄາບອນອີ່ມຕົວ). ການສ້າງແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມທີ່ຄົງທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຊິລິໂຄນສາມາດມີສ່ວນຮ່ວມໃນລະບົບການຜູກມັດທີ່ສັບສົນຫຼາຍ, ຄ້າຍຄືກັບຄາບອນ, ເຊິ່ງອາດຈະນໍາໄປສູ່ຊັ້ນໃຫມ່ຂອງທາດປະສົມຊິລິຄອນທີ່ມີຄຸນສົມບັດແຕກຕ່າງຈາກຊິລິໂຄນທໍາມະດາແລະຊິລິໂຄນທົ່ວໄປ.