南乌拉尔国立大学多组分功能材料多尺度建模实验室的研究团队在理解二维碳化硅的性质方面取得了重要进展。科学家们研究了这种材料单层中的点缺陷（空位）如何影响其电子和磁性。这项工作对于纳米电子学和自旋电子学的发展至关重要。
“这项研究是致力于研究所谓‘四元键’性质的大型基础项目的一部分——‘四元键’是由碳亚族原子（碳、硅、锗和锡）形成的非共价相互作用，”项目负责人、多组分功能材料多尺度建模实验室（以下简称MMMFM实验室——编者注）首席研究员叶卡捷琳娜·巴尔塔舍维奇解释道。 “理解这些弱原子间相互作用对于预测硅碳材料的性质至关重要：从基于此类材料的吸附剂保留功能重要分子的能力，到界面表面化学反应的活化，都离不开对它们的研究。
我们尝试着重研究化学键的性质，以预测硅碳材料与各种组分之间的强弱相互作用。我们的研究重点是缺陷——即连续碳化硅网络中缺少原子的情况。我们发现，有时这种‘空位’会使材料更具活性，而有时则相反，结构会重排并‘自我修复’，从而无法实现所需的活化。”
这项研究的关键成果是理解了缺陷单层中磁性产生的机制。该项目的合作者，物理学家谢尔盖·索济金和弗拉基米尔·齐雷尔松利用量子化学建模证明，这种效应从根本上取决于被移除原子的类型。
