First experimental evidence of a bo

First experimental evidence of a boron fullerene
The first experimental evidence for a boron fullerene has been produced by researchers in the US and China.1 Unlike the football shaped C60structure of buckminsterfullerene, the boron structure has very different symmetry, with a box-like shape containing both hexagonal and heptagonal holes. The researchers now hope that their findings will enable other boron fullerenes to be produced.
Boron cannot form a direct B60 analogue of buckminsterfullerene because it has only three electrons in its outer shell, so after forming three bonds it has no free electrons remaining to form the delocalised π-network essential to the stability of C60. In 2007, however, Boris Yakobson and colleagues at Rice University, US, proposed that this electron deficiency could be overcome by inserting an extra boron atom into the centre of each hexagon, forming B80. And in June, Chinese scientists calculated that a the boron fullerene B38 would be stable.
The stability of these hollow-cage structures has subsequently been challenged, but now Lai-Sheng Wang at Brown University, US, and colleagues have used two different electronic structure algorithms to calculate the most stable possible structure of B40. Both programs indicate that, by a considerable margin, the most stable isomer is a distorted fullerene with a hexagonal hole on the top and bottom and four heptagonal holes around the waist. They have christened this structure borospherene.
Isomer mix
The bonding network is highly complex and completely delocalised. The majority of the electrons are contained in three-centre, two-electron σ-bonds, but there are also six-centre σ-bonds and multi-centre π-bonds. The structure partly owes its stability to the very high energy gap between the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO), which, at 3.13eV, is larger than that of buckminsterfullerene. Unfortunately, it was not possible to directly test the chemical structure of neutral B40, so the researchers calculated the structure of the B40- ion. Here things get tricky: an electron added to B40 has to go into the high energy LUMO. The HOMO/LUMO band gap that had previously kept the fullerene structure stable now destabilises it, and a quasiplanar isomer now becomes slightly more stable. The difference, however, is marginal, so the researchers calculate that gaseous B40- should be a mixture of the two isomers.
The team then vaporised bulk boron with a laser and separated the molecular clusters using a mass spectrometer. They calculated the predicted photoelectron spectra of both quasiplanar and the fullerene B40-isomers and compared these with a measured spectrum of the B40- gas. The measured spectrum did not match either calculated spectrum, but it matched a combination of the two nicely. This suggests that, as predicted, the B40- ions were a mixture of quasiplanar and fullerene isomers. ‘If this interpretation is correct, we have observed the first boron fullerene,’ says Wang.
The team now wants to investigate the properties of their material further and ascertain whether other boron fullerenes exist. Although borospherene should be stable under vacuum, even at high temperatures, the electron deficiency of boron is likely to mean that, unlike buckminsterfullerene molecules, which are only attracted to each other weakly by van der Waals' forces, it may be possible to join boron fullerenes into giant structures or add other molecules to the outside to functionalise them, although Wang emphasises that, at present ‘we don't really know’.
Yakobson is intrigued, and looks forward to finding out whether B80 can be made and, if so, what its structure is. He discusses whether the researchers can truly be said to have observed the fullerene structure, given that their conclusions rest on a theoretical interpretation of spectroscopic data. ‘Altogether their argument seems convincing, but the word “observed” is maybe a little bit of a stretch,’ he says, ‘at least in the common sense of this word.’

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หลักฐานการทดลองแรกของฟูลเลอรีนโบรอนหลักฐานแรกที่ทดลองสำหรับฟูลเลอรีนโบรอนได้ถูกผลิต โดยนักวิจัยในสหรัฐอเมริกาและ China.1 ต่างจากฟุตบอลรูป C60structure buckminsterfullerene โครงสร้างโบรอนมีสมมาตรที่แตกต่างกันมาก มีรูปร่างเหมือนกล่องประกอบด้วยหลุมหกเหลี่ยม และ heptagonal นักวิจัยตอนนี้หวังว่าที่เปิดเผยจะเปิดอื่น ๆ fullerenes โบรอนจะผลิตโบรอนไม่ฟอร์มแบบอนาล็อก B60 ตรงของ buckminsterfullerene เนื่องจากมีอิเล็กตรอนเพียงสามในเปลือกนอกของมัน ดังนั้นหลังจากขึ้นรูปพันธบัตรทั้งสาม จึงมีอิเล็กตรอนอิสระไม่เหลือฟอร์ม delocalised π-เครือข่ายจำเป็นเพื่อความมั่นคงของ C60 ในปี 2007 ไร บอริส Yakobson และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยข้าว สหรัฐอเมริกา เสนอที่ ขาดอิเล็กตรอนนี้สามารถเอาชนะ โดยแทรกเสริมโบรอนอะตอมเป็นศูนย์กลางของแต่ละหกเหลี่ยม ขึ้นรูป B80 และในเดือนมิถุนายน นักวิทยาศาสตร์จีนคำนวณที่เป็นแบบโบรอนฟูลเลอรีน B38 จะมั่นคงต่อการท้าทายความมั่นคงของโครงสร้างกรงกลวง แต่ตอนนี้ ลายเชิงวังที่มหาวิทยาลัยบราวน์ สหรัฐอเมริกา และเพื่อนร่วมงานได้ใช้อัลกอริทึมโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ที่แตกต่างกันสองการคำนวณโครงสร้างได้มั่นคงมากที่สุดของ B40 โปรแกรมทั้งสองบ่งชี้ โดยกำไรมาก ไอโซเมอร์มีเสถียรภาพมากที่สุดว่าฟูลเลอรีนเพี้ยนกับหลุมหกเหลี่ยมด้านบน และล่างและหลุม heptagonal สี่รอบพุง พวกเขามี christened borospherene โครงสร้างนี้หลังผสมงานเครือข่ายได้สูงซับซ้อน และสมบูรณ์ delocalised ส่วนใหญ่ของอิเล็กตรอนมีอยู่ในสามศูนย์ สองอิเล็กตรอนσพันธบัตร แต่ยังมีศูนย์ 6 σ-พันธบัตรและศูนย์หลายπ-พันธบัตร โครงสร้างหนี้บางส่วนของความมั่นคงให้ช่องว่างพลังงานสูงมากสูงสุดครอบครองโมเลกุลออร์บิทอล (กะเทย) และสุดเดินโมเลกุลออร์บิทอล (LUMO), ที่ ที่ 3.13 eV มีขนาดใหญ่กว่าของ buckminsterfullerene อับ ก็ยังไม่สามารถทดสอบโครงสร้างเคมีของ B40 กลาง โดยตรงดังนั้นนักวิจัยคำนวณโครงสร้างของไอออน B40 ที่นี่สิ่งที่ดูยุ่งยาก: อิเล็กตรอนที่เพิ่ม B40 ได้ไปเป็นพลังงานสูง LUMO ช่องว่างของวง ตุ๊ด/LUMO ที่มีก่อนหน้านี้เก็บโครงสร้างของฟูลเลอรีนมั่นคงตอนนี้ destabilises มัน และหลัง quasiplanar ตอนนี้เสถียรมาก ความแตกต่าง อย่างไรก็ตาม ได้กำไร เพื่อนักวิจัยคำนวณว่า B40 เป็นต้น - ควรมีส่วนผสมของ isomers สองทีม vaporised จำนวนมากโบรอน ด้วยเลเซอร์ และแยกกลุ่มโมเลกุลโดยใช้สเปกโตรมิเตอร์โดยรวมแล้ว พวกเขาคำนวณแรมสเป็คตรา photoelectron คาดการณ์ของทั้งสอง quasiplanar และฟูลเลอรีน B40 isomers และเปรียบเทียบกับสเปกตรัมวัดของ B40-ก๊าซเหล่านี้ สเปกตรัมวัดไม่ตรงกับการคำนวณสเปกตรัม แต่มันตรงกันทั้งสองอย่าง นี้แนะนำว่า เป็นที่คาดการณ์ B40-ประจุมีส่วนผสมของ quasiplanar และ isomers ฟูลเลอรีน 'การตีความนี้จะถูกต้อง เราได้สังเกตแรกโบรอนฟูลเลอรีน กล่าวว่า วังทีมงานตอนนี้ต้องการตรวจสอบคุณสมบัติของวัสดุเพิ่มเติม และตรวจว่า fullerenes โบรอนอื่น ๆ มี แม้ว่า borospherene ควรมีเสถียรภาพภายใต้สุญญากาศ แม้ที่อุณหภูมิสูง ขาดอิเล็กตรอนของโบรอนจะหมายถึง ที่ ต่างจาก buckminsterfullerene โมเลกุล ซึ่งเป็นเพียงการสูญ โดยกองกำลังของ van der Waals อาจมีโบรอน fullerenes เป็นโครงสร้างยักษ์ กันเพิ่มโมเลกุลอื่น ๆ ด้านนอกกับ functionalise พวกเขา แม้ว่าวังเน้นที่ ปัจจุบัน 'เราไม่ทราบจริงๆ'Yakobson เป็น intrigued และมีการตรวจสอบ ว่าสามารถทำ B80 และ ดัง นั้น โครงสร้าง เขากล่าวว่า นักวิจัยสามารถอย่างแท้จริงจะถือว่า ได้สังเกตโครงสร้างของฟูลเลอรีน ที่เหลือบทสรุปของพวกเขาในการตีความข้อมูลด้านทฤษฎี 'ทั้งหมด อาร์กิวเมนต์ของพวกเขาดูเหมือนน่าเชื่อถือ แต่คำว่า "สังเกต" คืออาจจะ เล็กน้อยยืด เขากล่าวว่า, ' น้อยในสามัญสำนึกของคำนี้ '

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

หลักฐานการทดลองครั้งแรกของ fullerene โบรอน
หลักฐานการทดลองครั้งแรกสำหรับ fullerene โบรอนได้รับการผลิตโดยนักวิจัยในสหรัฐและ China.1 ซึ่งแตกต่างจากฟุตบอลรูป C60structure ของ Buckminsterfullerene โครงสร้างโบรอนมีสัดส่วนที่แตกต่างกันมากกับรูปทรงกล่องเหมือนที่มี ทั้งหลุมหกเหลี่ยมและ heptagonal นักวิจัยในขณะนี้หวังว่าการค้นพบของพวกเขาจะช่วยให้ฟูลเลอรีโบรอนอื่น ๆ ที่จะมีการผลิต.
โบรอนไม่สามารถฟอร์มอนาล็อก B60 โดยตรงของ Buckminsterfullerene เพราะมีเพียงสามอิเล็กตรอนในเปลือกนอกของมันดังนั้นหลังจากการขึ้นรูปสามพันธบัตรมันไม่มีอิเล็กตรอนอิสระที่เหลืออยู่ในรูปแบบ delocalised πเครือข่ายที่สำคัญต่อความมั่นคงของ C60 ในปี 2007 แต่บอริส Yakobson และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยไรซ์สหรัฐเสนอว่าการขาดอิเล็กตรอนนี้อาจจะเอาชนะโดยการใส่โบรอนอะตอมเสริมเข้าไปในศูนย์ของแต่ละรูปหกเหลี่ยมรูป B80 และในเดือนมิถุนายนนักวิทยาศาสตร์จีนคำนวณว่า B38 fullerene โบรอนจะมีเสถียรภาพ.
ความมั่นคงของโครงสร้างเหล่านี้กลวงกรงต่อมาได้รับการท้าทาย แต่ตอนนี้ Lai-Sheng วังที่มหาวิทยาลัยบราวน์, สหรัฐ, และเพื่อนร่วมงานได้ใช้แตกต่างกันสองโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ อัลกอริทึมในการคำนวณโครงสร้างที่เป็นไปได้มีเสถียรภาพมากที่สุดของ B40 โปรแกรมทั้งสองแสดงให้เห็นว่าโดยอัตรากำไรมาก, isomer มีเสถียรภาพมากที่สุดคือ fullerene บิดเบี้ยวมีรูหกเหลี่ยมด้านบนและด้านล่างและสี่หลุม heptagonal รอบเอว พวกเขาได้ตั้งชื่อ borospherene โครงสร้างนี้.
isomer ผสม
เชื่อมเครือข่ายเป็นอย่างสูงที่ซับซ้อนและ delocalised สมบูรณ์ ส่วนใหญ่ของอิเล็กตรอนที่มีอยู่ในสามศูนย์สองอิเล็กตรอนσพันธบัตร แต่ยังมีหกศูนย์σพันธบัตรและหลายศูนย์πพันธบัตร โครงสร้างหนี้บางส่วนเพื่อความมั่นคงของช่องว่างพลังงานสูงมากระหว่างโมเลกุลสูงสุดครอบครองวงโคจร (ตุ๊ด) และต่ำสุดที่ว่างโมเลกุลโคจร (LUMO) ซึ่งที่ 3.13eV เป็นขนาดใหญ่กว่าของ Buckminsterfullerene แต่น่าเสียดายที่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะทดสอบโดยตรงโครงสร้างทางเคมีของ B40 เป็นกลางดังนั้นนักวิจัยคำนวณโครงสร้างของไอออน B40- นี่คือสิ่งที่ได้รับหากิน: อิเล็กตรอนเพิ่มลงใน B40 ได้ไปลงใน LUMO พลังงานสูง ตุ๊ด / LUMO ช่องว่างวงดนตรีที่ได้เก็บไว้ก่อนหน้านี้โครงสร้าง fullerene มีเสถียรภาพในขณะนี้ destabilises มันและ quasiplanar isomer ตอนนี้กลายเป็นมีเสถียรภาพมากขึ้นเล็กน้อย ความแตกต่าง แต่เป็นขอบเพื่อให้นักวิจัยคำนวณว่า B40- ก๊าซควรจะเป็นส่วนผสมของทั้งสองไอโซเมอ.
ทีมโบรอนกลุ่มไอแล้วด้วยเลเซอร์และแยกกลุ่มโมเลกุลโดยใช้สเปกโตรมิเตอร์มวล พวกเขาคำนวณสเปกตรัมของโฟโตอิเล็กตรอนที่คาดการณ์ quasiplanar และ fullerene B40 สารอินทรีย์และเมื่อเทียบเหล่านี้กับคลื่นความถี่ที่วัดได้ของก๊าซ B40- คลื่นความถี่ที่วัดไม่ตรงกับคลื่นความถี่ที่คำนวณได้อย่างใดอย่างหนึ่ง แต่มันตรงกับการรวมกันของทั้งสองอย่าง นี้แสดงให้เห็นว่าเป็นที่คาดการณ์, ไอออน B40- มีส่วนผสมของสารอินทรีย์และ quasiplanar fullerene ถ้าตีความนี้ถูกต้องเราได้สังเกตเห็น fullerene โบรอนแรก 'กล่าวว่าวัง.
ทีมตอนนี้ต้องการที่จะตรวจสอบคุณสมบัติของวัสดุของพวกเขาต่อไปและยืนยันว่าฟูลเลอรีโบรอนอื่น ๆ อยู่ แม้ว่า borospherene ควรจะมีเสถียรภาพภายใต้สุญญากาศแม้ที่อุณหภูมิสูงขาดอิเล็กตรอนของโบรอนมีแนวโน้มที่จะหมายความว่าไม่เหมือนโมเลกุล Buckminsterfullerene ซึ่งจะดึงดูดเท่านั้นที่จะกันอย่างอ่อนโดยแวนเดอร์ Waals กองกำลัง 'มันอาจจะเป็นไปได้ที่จะเข้าร่วมโบรอน ฟูลเลอรีเป็นโครงสร้างขนาดยักษ์หรือเพิ่มโมเลกุลอื่น ๆ ออกไปข้างนอกเพื่อ functionalise พวกเขา แต่วังเน้นว่าในปัจจุบัน 'เราไม่ทราบจริงๆ'.
Yakobson ทึ่งและมองไปข้างหน้าเพื่อหาออกว่า B80 สามารถทำและถ้าเป็นเช่นนั้น สิ่งที่โครงสร้างของมันคือ เขากล่าวว่านักวิจัยอย่างแท้จริงสามารถจะกล่าวได้สังเกตโครงสร้าง fullerene ให้ที่ข้อสรุปของพวกเขาเหลือในการตีความทางทฤษฎีของข้อมูลสเปกโทรสโก 'พรึบโต้แย้งของพวกเขาดูเหมือนว่าน่าเชื่อ แต่คำว่า "ข้อสังเกต" อาจจะนิด ๆ หน่อย ๆ ของการยืด' เขากล่าวว่า 'อย่างน้อยในความรู้สึกร่วมกันของคำนี้.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

หลักฐานการทดลองแรกของโบรอนต่อเยอรมัน
ครั้งแรกทดลองหลักฐานสำหรับโบรอนฟูลเลอรีนถูกผลิตโดยนักวิจัยในสหรัฐฯและจีน ที่ 1 ซึ่งแตกต่างจากฟุตบอลรูป c60structure ของบูกมินสเตอร์ฟูลเลอรีน โครงสร้างโบรอนได้สมมาตรที่แตกต่างกันมากกับกล่องเช่นรูปร่างหกเหลี่ยมเจ็ดเหลี่ยมที่มีทั้งหลุมนักวิจัยตอนนี้หวังว่าผลการวิจัยของพวกเขาจะเปิดใช้งานคาร์บอนโบรอนอื่นๆจะผลิต .
โบรอนไม่สามารถฟอร์ม b60 ตรงอนาล็อกของบูกมินสเตอร์ฟูลเลอรีน เพราะมีเพียงสามอิเล็กตรอนในเปลือกนอกของมัน ดังนั้น หลังจากการขึ้นรูปสามพันธบัตรจึงไม่มีอิเล็กตรอนอิสระที่เหลืออยู่ในรูปแบบ delocalised π - เครือข่ายที่จำเป็นเพื่อความมั่นคงของ C60 . ใน 2007 , อย่างไรก็ตามบอริส yakobson และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัย ข้าวเราเสนอว่าอิเล็กตรอนขาดสามารถเอาชนะโดยการใส่อะตอมโบรอนเสริมเข้าไปในศูนย์กลางของแต่ละเหลี่ยมขึ้นรูปผล . และในเดือนมิถุนายน นักวิทยาศาสตร์จีน คำนวณว่าโบรอนต่อเยอรมัน b38 จะมั่นคง
เสถียรภาพของโครงสร้างเหล่านี้กลวงกรงต่อมาได้ถูกท้าทายแต่ตอนนี้ไล่เซิงหวางที่มหาวิทยาลัย บราวน์ เราและเพื่อนร่วมงานได้ใช้สองโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ที่แตกต่างกัน อัลกอริทึมเพื่อคำนวณโครงสร้างที่เสถียรที่สุดที่เป็นไปได้ของขาด . โปรแกรมทั้งสองพบว่า โดยขอบมาก , ไอโซเมอร์ที่เสถียรที่สุดคือบิดเบือนต่อเยอรมันที่มีรูหกเหลี่ยมด้านบนและด้านล่างและหลุมสี่เจ็ดเหลี่ยมรอบเอวพวกเขามีโครงสร้างของฝ่าบาทนี่ borospherene .

ไอโซเมอร์ผสมเชื่อมเครือข่ายที่ซับซ้อนสูงและสมบูรณ์ delocalised . ส่วนใหญ่ของอิเล็กตรอนที่อยู่ใน สาม ศูนย์ สองอิเล็กตรอนσ - พันธบัตร แต่ยังมีหกศูนย์และศูนย์πหลายσ - พันธบัตร - หุ้นกู้โครงสร้างบางส่วนเป็นหนี้ความมั่นคงของพลังงานสูงมาก ช่องว่างระหว่างโมเลกุลโคจรครอบครองสูงสุด ( ตุ๊ด ) และต่ำสุดเฉยโมเลกุลโคจร ( ลูโม้ ) ซึ่งใน 3.13ev คือมีขนาดใหญ่กว่าของบูกมินสเตอร์ฟูลเลอรีน . แต่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะทดสอบโดยตรง โครงสร้างทางเคมีของขาดกลาง ดังนั้น นักวิจัยคำนวณโครงสร้างของขาด - ไอออนที่นี่สิ่งที่หากิน : อิเล็กตรอนเพิ่มขาดไปเป็นพลังงานสูงลูโม้ . ตุ๊ด / ลูโม้ช่องว่างแถบที่เคยเก็บโครงสร้างฟูลเลอรีนตอนนี้คงที่ destabilises มันและเป็นเซ็นเตอร์ quasiplanar ตอนนี้จะกลายเป็นมีเสถียรภาพมากขึ้นเล็กน้อย ความแตกต่าง แต่เป็นขอบ ดังนั้นนักวิจัยคำนวณว่าขาด - ก๊าซควรเป็นส่วนผสมของทั้งสอง คือ
ทีมงานจึง vaporised เป็นกลุ่มโบรอนด้วยเลเซอร์ และแยกกลุ่มโมเลกุลที่ใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์ พวกเขาคำนวณคาดการณ์ photoelectron สเปกตรัมของทั้ง quasiplanar และฟลูเลอรีนขาดคือเปรียบเทียบเหล่านี้กับวัดสเปกตรัมของขาด - แก๊ส การวัดสเปกตรัมไม่ตรงกับที่คำนวณสเปกตรัม แต่มันเข้ากับการรวมกันของทั้งสองเป็นอย่างดีนี้แสดงให้เห็นว่า ตามที่คาดไว้ ขาด - ไอออนเป็นส่วนผสมของ quasiplanar ต่อเยอรมันและคือ ' หากการตีความนี้ถูกต้องแล้ว ให้เราได้สังเกตต่อเยอรมันโบรอนแรก ' , ' กล่าวว่า หวัง
ทีมตอนนี้อยากจะศึกษาสมบัติของวัสดุของพวกเขาต่อไป และยืนยันได้ว่าคาร์บอนโบรอนอื่นๆอยู่ แม้ว่า borospherene ควรจะมีเสถียรภาพภายใต้สุญญากาศแม้ที่อุณหภูมิสูง อิเล็กตรอนขาดโบรอน น่าจะหมายถึงว่า ไม่เหมือนบูกมินสเตอร์ฟูลเลอรีนโมเลกุลซึ่งจะดึงดูดให้แต่ละอื่น ๆอย่างอ่อนโดยแวนเดอร์วาลส์กำลัง มันอาจเป็นไปได้ที่จะเข้าร่วมคาร์บอนโบรอนในโครงสร้างยักษ์หรือเพิ่มโมเลกุลอื่นนอก functionalise พวกเขา แม้ว่าหวังเน้นที่ปัจจุบัน ' เราไม่รู้
'yakobson ถูก intrigued และมองไปข้างหน้าเพื่อค้นหาว่าผลได้และหากดังนั้นสิ่งที่มีโครงสร้างเป็น เขาอธิบายว่า นักวิจัยอย่างแท้จริงสามารถจะกล่าวได้ว่าโครงสร้างฟูลเลอรีนระบุว่าข้อสรุปที่เหลือในการตีความทางทฤษฎีของข้อมูลทางสเปกโทรสโกปี ' ทั้งหมดอาร์กิวเมนต์ของพวกเขาดูเหมือนจะทำให้เชื่อแต่คำว่า " สังเกต " คือ อาจจะเล็กน้อยของการยืด , ' เขากล่าวว่า ' อย่างน้อยในความรู้สึกทั่วไปของคำคำนี้ '
.