美國能源部橡樹嶺國家(jiā)實驗室(shì)的科學(xué)家15日(rì)表(biǎo)示,利用實驗室的電(diàn)子顯微鏡獲得的前所未有的石墨烯內單獨原子的圖像,人們有望全麵解開該材料的應用潛能,滿足從發動機燃燒室到電子消費品的(de)需求。
人們首次獲得石墨烯晶體是(shì)在2004年。石墨烯(xī)為二維(單層原子)結構,硬度超過鑽石,強度賽過鋼材,且具有電性能和熱性能。通過了解(jiě)石墨烯材料原子結構和鍵配位,科學家有望提(tí)出優化石(shí)墨烯的途徑,讓其更好地適用於特殊的應用。
在新出版的《物理評論快報》上,橡樹嶺國家實驗室和範德比爾大學兩機構科學家組成的研究小組發表文章說,他(tā)們(men)利用消色差掃描透射電子顯微鏡對石墨(mò)烯(xī)中矽雜質的原子和電子結構進行了研究。
橡樹嶺國家實驗室研究人員胡安-卡洛斯?艾德羅(luó)布表示,他(tā)們利用新的實驗和計算方法來揭示石墨烯中單(dān)個雜質的鍵合特征。比如,他們能區分石墨烯中(zhōng)非碳(tàn)原子是(shì)二維還是三維鍵合。事實上,自20世紀30年代人們推斷出鍵配位後,這是科學(xué)家首次將其視覺化表現出來。
通過研究石墨烯的原子和電子結構(gòu)以及了解其摻雜物質,科學家能夠更好地預測何種摻雜能夠(gòu)提高材料的性能(néng),細(xì)微地改(gǎi)變石墨烯的化學(xué)組成能夠為不同的應用量身定做合適的石墨烯材料。例如(rú),通過增加不同的元素,可以讓石墨烯取(qǔ)代汽車中的鉑催化轉化器,也可讓其改善電子器件的功能等。
由於石墨烯具有導熱、導電和光學透明能力,因此它有潛力替代人們日常用的電(diàn)子(zǐ)產品(pǐn)中內部元件材料。銦是儲存量十分有限的(de)元素(sù),它因透明傳導性而廣泛地用於電子產品(電視、計算(suàn)機、手機等)的顯示器上,人們期望能用更廉價和更豐富的石墨烯來(lái)替代銦。(記者(zhě)毛黎(lí))
欄目導航
內容推薦
更多>2020-03-20
2019-06-05
2019-03-05
2018-10-10