美布朗大學(xué)與清華大學(xué)聯(lián)手勝利驗(yàn)證硼墨烯的可行性 - 清華大學(xué)新

2014-06-13 10:19 來(lái)源：http://www.sustainablelifeonearth.com/ 閱讀：次

　　硼36結(jié)構(gòu)的制備成功證明了六邊形空穴在穩(wěn)定二維硼墨烯的主要作用，進(jìn)一步闡明這種硼墨烯可能在恰當(dāng)?shù)那疤嵯卤恢苽涑鰜?lái)。因?yàn)榕?mdash;硼鍵異常強(qiáng)，相似于碳—碳鍵，所以硼墨烯可能會(huì)有無(wú)比美妙的利用遠(yuǎn)景。硼資源豐盛，且原子量低、品質(zhì)輕，經(jīng)濟(jì)性好，而其電學(xué)性能可能更好。因?yàn)榕鸬奶貏e電子結(jié)構(gòu)，科學(xué)家預(yù)計(jì)硼墨烯會(huì)是金屬，因而硼墨烯可能會(huì)是一個(gè)很好的導(dǎo)體�？茖W(xué)家以為，這一發(fā)現(xiàn)有可能開(kāi)發(fā)出一種全新的納米材料。

　　清華大學(xué)化學(xué)系李雋教學(xué)曾提出一種新鮮的實(shí)踐方式，可斷定團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)跟穩(wěn)定性。為此，布朗大學(xué)和清華大學(xué)配合，應(yīng)用超級(jí)計(jì)算機(jī)搜尋硼36的構(gòu)造并計(jì)算其電子聯(lián)合能譜，發(fā)現(xiàn)盤(pán)算得到的存在六邊形缺孔的結(jié)構(gòu)最穩(wěn)固，其理論模仿的光譜與試驗(yàn)發(fā)明十分吻合。

美中迷信家勝利驗(yàn)證硼墨烯的可行性

　　石墨烯被譽(yù)為神奇材料，其碳原子排列成六邊形，呈蜂窩環(huán)狀結(jié)構(gòu)，因其強(qiáng)度比鋼還要大，導(dǎo)電性能比銅好，引起人們高度器重，認(rèn)為其可能徹底變更納米技術(shù)和電子技術(shù)。

　　總編纂圈點(diǎn)

　　石墨烯又多了一個(gè)兄弟和競(jìng)爭(zhēng)者。硼礦物的“富麗變身”，顯示出當(dāng)今化學(xué)家的大能：依據(jù)已有材料的表示，在元素周期表的啟示下，一番計(jì)算后，就能勾畫(huà)出未知材料的草圖。接下來(lái)，人們巧施計(jì)謀，將硼原子拉出傳統(tǒng)秩序，排列成前所未有的陣列。當(dāng)然，用激光把持硼原子依然太麻煩，但它驗(yàn)證了料想，為發(fā)展新材料推開(kāi)了一扇門(mén)。另外讓咱們愉快的是：在科學(xué)前沿，中國(guó)和華僑學(xué)者的名字是越來(lái)越多了。

　　美國(guó)布朗大學(xué)與中國(guó)清華大學(xué)的科學(xué)家協(xié)作，發(fā)現(xiàn)元素周期表中5號(hào)化學(xué)元素硼也可能造成類似石墨烯的單層平面原子結(jié)構(gòu),清華金融培訓(xùn)，并將其稱之為硼墨烯。該論文發(fā)表在近期出版的《天然•通訊》雜志。

　　跟著石墨烯的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家開(kāi)端摸索在周期表上與碳相鄰的硼是否也能形成單原子層平面結(jié)構(gòu)。由于硼比碳少一個(gè)電子，因此不可能像碳一樣形成蜂窩狀的類石墨烯。理論上，硼若形成單原子層平面結(jié)構(gòu)，其原子須排列成為三角形，中間并會(huì)形成六邊形的空穴。不外這個(gè)理論揣測(cè)尚未有物證實(shí)。

可用于開(kāi)發(fā)全新的納米資料

研究人員發(fā)現(xiàn)，36個(gè)硼原子可形成對(duì)稱性相稱高的六邊形單原子層平面結(jié)構(gòu)，其正旁邊有一個(gè)完善的六邊形空穴。這表明，先前對(duì)于硼單原子層平面結(jié)構(gòu)的理論計(jì)算是準(zhǔn)確的。實(shí)驗(yàn)表明，硼36團(tuán)簇非常特殊，相對(duì)其余硼團(tuán)簇，其電子結(jié)合能非常低。團(tuán)簇的光電子能譜的外形表明，它具備一個(gè)非常對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。

　　布朗大學(xué)王來(lái)生傳授引導(dǎo)的研究小組利用光電子能譜技巧研究硼原子團(tuán)簇的機(jī)能。研討職員首先利用激光來(lái)轟擊硼靶，以發(fā)生硼原子蒸氣，而后利用氦氣冷卻硼原子蒸氣，構(gòu)成了渺小的原子團(tuán)簇。隨后再利用另外一束激光從團(tuán)簇上打出光電子，讓其沿著被稱為“電子賽道”的長(zhǎng)管飛行。電子沿著“電子賽道”飛翔的速度，可用于肯定團(tuán)簇的電子結(jié)合能量頻譜，又叫光電子能譜，而光電子能譜可作為團(tuán)簇結(jié)構(gòu)舉世無(wú)雙的電子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

起源：科技日?qǐng)?bào) 2014-01-30 何屹

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