--- title: Borofen slug: borofen-a482a url: /detay/borofen-a482a type: article language: Türkçe entity: primary: Borofen type: article disambiguation: Borofen: Grafenin bor analoğu. 2B malzeme, elektronik ve katalitik uygulamalarda devrim yaratabilir. categories: - name: Malzeme Bilimi, Metalürji Ve Maden slug: malzeme-bilimi-metalurji-ve-maden url: /kategori/malzeme-bilimi-metalurji-ve-maden tags: - Borofen - Grafen - Elektronik - Süperiletkenlik - Kataliz author: Ramazan Bayat created_at: 2025-07-01T18:34:14.620145+03:00 updated_at: 2025-07-29T22:17:42.492748+03:00 --- # Borofen ## KURE Information Cards ![1-s2.0-S0079681623000084-gr1.jpeg](https://cdn.t3pedia.org/media/uploads/2025/07/01/GZmBkYkZ5uaV3qaQrTsCXruqBGV1EyqS.jpeg) *Borofen* | Field | Value | |-------|-------| | Boyut(lar) | 2D | | Element | Bor | ## Article Content Borofen, bor atomlarının tek atom kalınlığında, iki boyutlu (2B) bir düzlemde düzenlenmesiyle oluşan, [grafenin](/tr/detay/grafen-2/llms.txt) bor analoğu olan dikkat çekici bir malzemedir. Bu malzeme, grafenin olağanüstü özelliklerini taklit etme potansiyeline sahip olmakla birlikte, bora özgü elektron eksikliği nedeniyle kendine özgü ve çeşitli yapısal polimorfizmler sergiler. [Borofenin](/tr/detay/borophene-ed868/llms.txt) keşfi ve sentezi, yalnızca temel bilimsel araştırmalar için değil, aynı zamanda yeni nesil elektronik, optoelektronik, süperiletken ve katalitik uygulamalar için de önemli bir potansiyel sunmaktadır. Borun zengin kimyasal yapısı ve güçlü kovalent bağlar oluşturma eğilimi, borofenin çeşitli geometrilerde ve elektronik özelliklerde var olmasını mümkün kılmıştır. ### **Borofenin Yapısal Çeşitliliği ve Sentez Yöntemleri** Borofen, grafen gibi tek tip bir yapıya sahip değildir; bunun yerine, bor atomlarının dizilişine bağlı olarak birden fazla kararlı veya yarı kararlı yapısal fazda bulunabilir. Bu yapısal çeşitlilik, bor atomlarının elektron eksikliği ve çok merkezli bağlar oluşturma eğiliminden kaynaklanmaktadır. Teorik çalışmalar, altıgen kafesler, üçgen kafesler ve bunların hibrit formları dahil olmak üzere birçok olası borofen yapısını öngörmüştür. Deneysel olarak ise, farklı yüzeyler üzerinde ve farklı büyüme koşulları altında çeşitli borofen fazları sentezlenmiştir. #### **Deneysel Sentez Yöntemleri** Borofen sentezi, genellikle metalik yüzeyler üzerinde, yüksek vakum koşulları altında gerçekleştirilen **moleküler ışın epitaksisi (MBE)** ve **kimyasal buhar biriktirme (CVD)** gibi tekniklerle sağlanır. Gümüş (Ag) ve bakır (Cu) yüzeyler, borofenin epitaksiyel büyümesi için tercih edilen substratlar olmuştur. 2015 yılında Mannix ve arkadaşları tarafından Ag(111) yüzeyinde, ardından 2016 yılında Zhou ve ekibi tarafından Cu(111) yüzeyinde ilk deneysel borofen sentezleri rapor edilmiştir. Bu yöntemler, atomik olarak düzgün ve kristal yapılı borofen filmlerinin elde edilmesini sağlamıştır. ##### **Ag(111) Yüzeyinde Borofen Büyümesi** Gümüş (111) yüzeyi, bor atomlarının yüzeyle güçlü etkileşimlerinden dolayı borofen oluşumu için uygun bir platform sunar. Bu yüzey üzerinde sentezlenen borofen yapıları genellikle atomik olarak düzgün ve nanometre boyutlu alanlara yayılmıştır. Yapısal olarak, Ag(111) üzerinde çoğunlukla bor atomlarının eksik olduğu, altıgen boşluklar içeren "boşluklu" veya "delikli" borofen yapılarının oluştuğu gözlemlenmiştir. Bu boşluklar, borun üçgen kafesleri oluşturma eğilimi ile ilişkilidir ve malzemenin elektronik özelliklerini önemli ölçüde etkileyebilir. ##### **Cu(111) Yüzeyinde Borofen Büyümesi** Bakır (111) yüzeyi, Ag(111)'e kıyasla borofenin farklı yapısal polimorflarını destekleme potansiyeline sahiptir. Cu(111) üzerinde daha yoğun ve az kusurlu borofen filmlerinin sentezlenmesi mümkün olmuştur. Bu yüzeyde genellikle daha yüksek yoğunluklu bor atomu içeren, neredeyse mükemmel üçgen veya dikdörtgen kafeslere sahip borofen yapıları elde edilmiştir. Cu(111) yüzeyindeki daha zayıf bor-substrat etkileşimleri, bor atomlarının daha esnek bir şekilde kendi aralarında bağlanmasına ve daha çeşitli yapısal düzenlemeler sergilemesine olanak tanır. ### **Borofenin Elektronik ve Fiziksel Özellikleri** Borofen, benzersiz yapısal özelliklerinin bir sonucu olarak, grafene benzer ancak farklılıklar gösteren bir dizi olağanüstü elektronik ve fiziksel özellik sergiler. Bu özellikler, malzemenin gelecekteki teknolojik uygulamaları için büyük bir potansiyel taşır. #### **Yüksek Anizotropi ve Elektronik İletkenlik** Borofen, özellikle yapısal polimorfizmlerine bağlı olarak, yüksek derecede **anizotropi** gösterebilir. Bu, malzemenin farklı yönlerde farklı özellikler sergilediği anlamına gelir. Örneğin, bazı borofen yapılarında [elektron iletkenliği](/tr/detay/kati-hal-fizigi-malzemelerin-ic-yapisi/llms.txt) belirli yönlerde diğer yönlerden daha yüksek olabilir. Borofenin metalik veya yarı metalik davranış sergilediği, yani elektronların serbestçe hareket edebildiği ve yüksek elektrik iletkenliğine sahip olduğu teorik ve deneysel olarak gösterilmiştir. Bu durum, elektronik cihazlar ve sensörler için önemli bir özelliktir. #### **Süperiletkenlik Potansiyeli** Borofen, grafen gibi iki boyutlu sistemlerde süperiletkenlik arayışları için umut vadeden bir platformdur. Teorik hesaplamalar, belirli borofen yapılarının, uygun koşullar altında ve doping ile süperiletkenlik sergileyebileceğini öngörmektedir. Özellikle, borun elektron eksikliği, borofen içerisinde [süperiletkenliğe](/tr/detay/superiletkenlik-3/llms.txt) yol açabilecek elektron-fonon birleşmelerini destekleyebilir. Bu alandaki araştırmalar, oda sıcaklığı süperiletkenliği potansiyeli nedeniyle büyük ilgi görmektedir. #### **Yüksek Mekanik Dayanıklılık ve Esneklik** Bor atomları arasındaki güçlü kovalent bağlar nedeniyle, borofen yüksek bir **mekanik dayanıklılığa** ve **esnekliğe** sahiptir. Bu özellikler, grafenin bilinen mekanik sağlamlığına benzer veya hatta onu aşabilir. Yüksek gerilme mukavemeti ve esneklik, borofenin bükülebilir elektronik cihazlar, sensörler ve kompozit malzemeler gibi uygulamalarda kullanım potansiyelini artırır. ![Image](https://cdn.kureansiklopedi.com/media/uploads/2025/07/01/16eo0lpSyHpcdjuPGXn0R7ZOji6fp6tU.png) *Borofen'in Farklı Yapısal Polimorfları ve Özellikleri (Hou ve ark., 2020)* ### **Borofenin Uygulama Alanları** Borofenin eşsiz özellikleri, onu enerji depolama, kataliz, sensörler ve elektronik gibi çeşitli uygulama alanları için cazip bir malzeme haline getirmektedir. #### **Enerji Depolama** Borofen, yüksek yüzey alanı ve lityum iyonları için yüksek bağlanma enerjisi nedeniyle **lityum iyon pilleri** ve **süperkapasitörler** için gelecek vaat eden bir anot malzemesi olarak değerlendirilmektedir. Borofenin yüksek teorik kapasitesi ve hızlı şarj/deşarj yetenekleri, onu daha verimli [enerji depolama sistemleri](/tr/detay/enerji-depolama-sistemleri-cd797/llms.txt) için ideal bir aday yapmaktadır. #### **Kataliz ve Sensörler** Borofenin benzersiz elektronik yapısı ve yüksek yüzey reaktivitesi, onu **katalitik** uygulamalar için uygun kılmaktadır. Özellikle hidrojen evrimi reaksiyonu (HER) gibi elektrokimyasal reaksiyonlarda, borofenin katalitik aktivite sergilediği gösterilmiştir. Ayrıca, yüksek hassasiyetli gaz sensörleri ve biyosensörler geliştirmek için de borofenin yüzeyine moleküllerin adsorbe olma yeteneği kullanılabilir. #### **Elektronik ve Optoelektronik** Borofenin metalik veya yarı metalik doğası ve yüksek elektron hareketliliği, onu **yeni nesil transistörler** ve diğer elektronik cihazlar için potansiyel bir malzeme yapmaktadır. Optik olarak, borofen geniş bir spektrumda ışığı absorbe edebilir ve bu da onu fotodedektörler ve [güneş pilleri](/tr/detay/gunes-enerjisi-02734/llms.txt) gibi **optoelektronik** uygulamalar için uygun hale getirebilir. ## Academic Sources and References 1. Batool, Midhat, Jahangir Ahmad Rather, Akhtar Hussain Malik, Waheed Ahmad Khanday, Waseem A. Wani, Abdul Haleem Wani, Rakesh Bhaskar, and Palanisamy Kannan. ‘2D Borophene Nanostructures: Recent Advances in Synthesis, Characterization, and Emerging Applications’. Surfaces and Interfaces 62 (April 2025): 106296.Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2025.106296.Chand, Hushan, Ashish Kumar, and Venkata Krishnan. ‘Borophene and Boron‐Based Nanosheets: Recent Advances in Synthesis Strategies and Applications in the Field of Environment and Energy’. Advanced Materials Interfaces 8, no. 15 (3 August 2021). Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025. https://doi.org/10.1002/admi.202100045.Gao, Miao, Qi-Zhi Li, Xun-Wang Yan, and Jun Wang. ‘Prediction of Phonon-Mediated Superconductivity in Borophene’. Physical Review B 95, no. 2 (10 January 2017): 024505. Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.024505.Hou, Chuang, Guoan Tai, Zenghui Wu, and Jinqian Hao. ‘Borophene: Current Status, Challenges and Opportunities’. ChemPlusChem 85, no. 9 (29 September 2020): 2186–96. Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025.https://doi.org/10.1002/cplu.202000550.Innis, Neil R, Catherine Marichy, Catherine Journet, and Colin Bousige. ‘Borophene Bottom-up Syntheses: A Critical Review’. 2D Materials 12, no. 2 (1 April 2025): 022005. Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025.https://doi.org/10.1088/2053-1583/adafbf.Li, Wenhui, Kehui Wu, and Lan Chen. ‘Epitaxial Growth of Borophene on Substrates’. Progress in Surface Science 98, no. 2 (May 2023): 100704. Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025.https://doi.org/10.1016/j.progsurf.2023.100704.Meng, Fanchen, Xiangnan Chen, Songsong Sun, and Jian He. ‘Electronic and Magnetic Properties of Pristine and Hydrogenated Borophene Nanoribbons’. Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures 91 (July 2017): 106–12. Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025.https://doi.org/10.1016/j.physe.2017.04.014.Wang, Zhi-Qiang, Tie-Yu Lü, Hui-Qiong Wang, Yuan Ping Feng, and Jin-Cheng Zheng. ‘Review of Borophene and Its Potential Applications’. Frontiers of Physics 14, no. 3 (10 June 2019): 33403. Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025.https://doi.org/10.1007/s11467-019-0884-5.Wu, Rongting, Ilya K. Drozdov, Stephen Eltinge, Percy Zahl, Sohrab Ismail-Beigi, Ivan Božović, and Adrian Gozar. ‘Large-Area Single-Crystal Sheets of Borophene on Cu(111) Surfaces’. Nature Nanotechnology 14, no. 1 (3 January 2019): 44–49. Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025.https://doi.org/10.1038/s41565-018-0317-6.Xing, Na, Nan Gao, Panbin Ye, Xiaowei Yang, Haifeng Wang, and Jijun Zhao. ‘Bilayer Borophene: An Efficient Catalyst for Hydrogen Evolution Reaction’. Frontiers of Chemical Science and Engineering 18, no. 3 (20 March 2024): 26.Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025. https://doi.org/10.1007/s11705-024-2389-1.Yu, Maolin, Zhuhua Zhang, and Wanlin Guo. ‘Structures, Mechanics, and Electronics of Borophanes’. The Journal of Physical Chemistry C 125, no. 41 (21 October 2021): 22917–28. Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025..Zhong, Qing, Longjuan Kong, Jian Gou, Wenbin Li, Shaoxiang Sheng, Shuo Yang, Peng Cheng, Hui Li, Kehui Wu, and Lan Chen. ‘Synthesis of Borophene Nanoribbons on Ag(110) Surface’. Physical Review Materials 1, no. 2 (5 July 2017): 021001. Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025.https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.1.021001.Zhou, Yu-Ping, and Jin-Wu Jiang. ‘Molecular Dynamics Simulations for Mechanical Properties of Borophene: Parameterization of Valence Force Field Model and Stillinger-Weber Potential’. Scientific Reports 7, no. 1 (28 March 2017): 45516. Erişim Tarihi 24 Temmuz 2025. https://doi.org/10.1038/srep45516.