2020年5月7日
芬兰Jyvaskyla大学和中国厦门大学的研究人员发现了一种新方法,可以用34个原子的银-金金属间化合物团簇制造出具有功能的宏观晶体材料。欧洲杯足球竞彩团簇材料具有高度的各向异性电导率,在一个方向上是半导体,在另一个方向上是电绝缘体。在厦门研究了材料的合成及其电学性能,并在Jyvaskyla进行了材料的理论表征。这项研究发表在网上自然通讯2020年5月6日。
采用湿化学方法,在甲醇和氯仿或二氯甲烷的混合物中加入金、银盐和乙炔ladamantane分子,合成了金属簇合物。所有的合成都产生了具有相同原子结构的34原子银金团簇,但令人惊讶的是,使用二氯甲烷/甲醇溶剂引发了聚合反应,在溶液中形成团簇并生长出人类头发般厚的单晶体,这些单晶体由排列整齐的团簇聚合物链组成。
该晶体在聚合物方向上表现为半导体材料,在交叉方向上表现为电绝缘体。这种行为是由于在聚合物方向上的金属-金属原子键合而产生的,而在交叉方向上,金属团簇被一层乙基拉丹烷相互隔离。
利用密度泛函理论,通过计算机密集模拟对团簇材料进行理论建模,预测该材料的电子激发能隙为1.3 eV。这是通过测量光吸收和电导率得到证实的,我们将单晶体安装在场效应晶体管中,显示出材料的p型半导体特性。聚合物方向的电导率约为交叉方向的1800倍。
“我们很惊讶地发现,聚合物的形成可以通过改变溶剂分子的简单方法来控制。我们发现这一点可能是出于幸运,但我们希望这一结果可以在未来应用于设计具有所需功能的分层纳米结构材料。”欧洲杯足球竞彩领导这项实验工作的厦门大学郑南丰教授说。
“这项工作展示了一个有趣的例子,说明如何在自底向上的纳米材料合成中设计宏观材料特性。欧洲杯足球竞彩这种材料的理论建模是相当具有挑战性的,因为我们必须建立一个大规模的模型来解释聚合物晶体的正确周期性。为此,我们从使用欧洲一些最大的超级计算机中受益匪浅。”Jyvaskyla大学的学院教授Hannu Hakkinen说,他领导了这项理论工作。
计算机模拟是在巴塞罗那超级计算中心完成的,由PRACE提供计算经费。哈基宁小组的工作得到了芬兰科学院的支持。
链接到这篇文章自然通讯2020年5月6日:https://www.nature.com/欧洲杯猜球平台articles/s41467-020-16062-6
文章:P. Yuan et al.:“溶剂介导的原子精确金-银纳米团簇组装到半导体一维材料”,欧洲杯足球竞彩自然通讯, 2020年5月6日在线发布。DOI: 10.1038 / s41467 - 020 - 16062 - 6
来源:https://www.jyu.fi/en