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計算機模擬顯示(shì)石墨炔的性能勝過石墨烯

發布時間(jiān):2012-03-19 作者: 來源: 瀏覽:345499

      據美國物理學家組織網近日報道,德國一個科研小組(zǔ)使用(yòng)計算機模擬發現,因為其特殊的幾何結構(gòu),石墨炔(graphyne)或許比石墨烯的導電能力更強(qiáng),用途更加廣泛。相關研究發表在最新(xīn)一期(qī)《物理評(píng)論快報》雜誌上。

      過去幾年間,很多科學家為神奇材料石墨(mò)烯“競折腰(yāo)”,紛紛投身於對石墨烯的研(yán)究中,與(yǔ)石墨烯的特征和用途有關的研究報告也源源不斷地問世。但現在(zài),隨著科學(xué)家們(men)對石墨炔的研究不斷深入,結果發現,石墨炔具有極(jí)強的導電(diàn)能力以及多種幾何形態,其性能或許會讓石(shí)墨烯相形見絀。

      眾所周知,石墨烯(xī)是單層的碳原子,這(zhè)些碳(tàn)原子排列成六角形或細鐵絲網圍欄的形狀。而(ér)石墨炔也是單層碳原子,但這些碳原子能以多種不同的形態而存在,這就使得其用途更加(jiā)廣泛。

      科學家們已經發現,石墨烯擁(yōng)有能導電(diàn)的電子,電子的能量(liàng)與其動量成(chéng)正比,而當電子的能級被設計在三維狀態下時,它們會呈現出(chū)一個狄拉克椎的(de)形狀。因為(wéi)這種獨(dú)一無二的關係,這些導電電子會表現得好(hǎo)像它們沒有質量一樣(yàng),這樣就使(shǐ)它們能以非常接近光速(sù)的(de)速度行進,這一(yī)屬(shǔ)性對於改進目前的晶體管技術來說(shuō)非常有(yǒu)用。

      石墨烯具有單個或者兩個鍵,而石墨炔則能擁有兩個或者三個鍵;而(ér)且,石墨炔並(bìng)不僅僅(jǐn)局限於(yú)六角形的形(xíng)狀,其實際上能以無數種形態而存在。

      在最新研究中,科學家(jiā)們使用計算(suàn)機(jī)模擬仔細研究了三種不同形態的石墨炔,結果發現(xiàn),這三種石墨炔都能產生一個狄拉克椎(zhuī),盡(jìn)管其形狀稍有(yǒu)不同,而最重要的是,其中一種名(míng)為6,6,12-石墨炔的材料能以四邊形的形態存(cún)在,這種結構的石墨炔應該能使電子僅僅(jǐn)在一個方向流(liú)動。科學家們表示,不需要朝這(zhè)種石墨炔摻雜(zá)其他物質就能讓其具有很強的導電能力,而石墨烯一般需要朝其中添加摻雜物。

      盡(jìn)管科學家們現在隻能製造出尺寸非常小的(de)石墨炔,但(dàn)是,他們對最新研究感到興奮(fèn),並且認為石墨炔的應(yīng)用前景非常誘人。另外,該研究已經(jīng)證明(míng)很多不(bú)同形態的石墨炔(quē)能產生狄拉克椎,這意味著還有很(hěn)多其他材料可能也能很(hěn)好地做到這一(yī)點。

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