2020年7月9日
石墨烯由单层碳原子组成,呈蜂窝状排列。这种材料不仅在基础研究中很受关注,而且由于其独特的性能,包括优异的导电性以及惊人的强度和刚度,因此在各种应用中也很受关注。
世界各地的研究团队正在努力用不同元素的原子取代晶格中的碳原子,以进一步扩展这些特性。此外,晶格中孔隙的形成也可以改变晶格的电性能和磁性。
梯形结构
现在,由伯尔尼大学物理学家Ernst Meyer教授和伯尔尼大学化学家石夏柳博士领导的一组研究人员成功地生产了第一种石墨烯带,其晶格包含周期性孔隙和规则的氮原子结构。一个梯子,每个梯级包含两个氮原子。
为了合成这些多孔的、含氮的石墨烯带,研究人员在真空的银表面上一步一步地加热单个构件。条带的形成温度高达220°C。
原子力显微镜使研究人员不仅能够监测合成过程中的各个步骤,而且能够确认分子的完美阶梯结构和稳定性。
非凡的属性
利用扫描隧道显微术,来自伯尔尼大学物理系和瑞士纳米科学研究所(SNI)的科学家也证明,这些新的石墨烯带不再像纯石墨烯那样电导体,而是实际上表现为半导体。欧洲杯线上买球
伯尔尼大学和沃里克大学的同事通过对电子性质进行理论计算,证实了这些发现。“半导体特性对于电子领域的潜在应用至关重要,因为它们的导电性可以调整,”该研究的第一作者Rémy Pawlak博士说。
从文献可知,晶格中高浓度的氮原子会导致石墨烯带在磁场作用下磁化。“我们希望这些多孔的氮掺杂石墨烯带显示出非凡的磁性,恩斯特·迈耶说。"因此,在未来,这些色带可能对量子计算的应用产生兴趣。”
来源:https://www.unibas.ch/en.html