二维资料国际的疆界大大拓宽:单原子厚新式碳资料具有金属特性
碳以各种方式存在,比方钻石、石墨和石墨烯等。石墨烯是迄今已知最薄的资料,共同的“性情”使其有望在电子等多个使用范畴“大显神通”。在石墨烯中,每个碳原子与别的三个碳原子相连,构成蜂窝状的六边形。理论研讨标明,碳原子也能够其他网络方式摆放,但科学家迄今一向未曾发现这些猜测的网络。
在最新研讨中,马尔堡大学和阿尔托大学的科学家发现了一种新的碳原子网络,并将其命名为联苯烯网络。在这种新方式的碳资猜中,碳原子之间互相衔接,构成正方形、六角形和八角形,再组组成有序的晶格。
研讨人员还用高分辨率扫描探针显微镜证明了这种网络的共同结构,并发现它的电子性质与石墨烯天壤之别。
他们表明,石墨烯是半导体,但这种新式碳具有金属性质。马尔堡大学的迈克尔·戈特弗里德教授说:“新式碳网络上的窄条纹的行为像金属,可用作未来碳基电子设备的导线。”研讨首要作者、马尔堡大学的樊启堂(音译)说:“这种新式碳网络也能够作为锂离子电池的正极资料,与现在的石墨烯基资料比较,新资料储锂容量会更大。”
研讨人员将含碳分子组装在润滑金外表上制得这种新资料:含碳分子首要构成由衔接的六角形组成的链,随后这些链衔接在一起构成正方形和八角形。在衔接前,只要相同类型的链会集合在金外表,构成有序组合,这关于新碳资料的构成至关重要,由于不同类型的链之间发生反响只会生成石墨烯。阿尔托大学的严凌浩(音译)解说说:“咱们的共同之处是使用了分子前体,咱们调整这些分子前体以发生联苯烯,而非石墨烯。”
现在,研讨小组致力于研发新资料更大的薄片,以探究其使用潜力。他们也表明,新组成办法有望催生其他新式碳网络。
总编辑圈点
石墨烯的横空出世,打开了二维资料国际的大门,也改写了科学家对物质资料“维度”的认知。已然单层碳原子能够构成石墨烯,理论上,其他物质也可能以单层原子方式摆放,并构成新的二维资料。最新研讨又带来新的启示:改动单层碳原子的摆放方式,即可构成另一种二维资料,其他物质资料是否也如此?假如真是这样,那么二维资料国际的疆界将大大拓宽。
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