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      解讀新材料之硼墨烯

      發布時間:2018-05-25   來源:容大檢測   瀏覽量:4641次
      導讀:“硼墨烯”(Borphene)是美國能源部阿貢國家實驗室、西北大學和紐約州立大學石溪分校的科學家首次創造出的具有單層平面原子結構的二維的硼。這是繼石墨烯之后又加入“烯”字家庭的新成員。

          “硼墨烯”(Borphene)是美國能源部阿貢國家實驗室、西北大學和紐約州立大學石溪分校的科學家首次創造出的具有單層平面原子結構的二維的硼。這是繼石墨烯之后又加入“烯”字家庭的新成員。

       

          但是何為硼墨烯呢,它與我們熟知的石墨烯又有什么相同和不同之處呢?且聽小編為您解讀:

       

          神奇的硼墨烯的組成——硼

       

          硼墨烯是由單層硼原子構成的。硼資源豐富,且原子量低、質量輕、經濟性好。硼在元素周期表里的位置十分特殊,位于硼元素兩側的其他元素成鍵方式都與之大為不同,因而硼有著特殊的成鍵能力。硼是一種性質介于金屬和非金屬之間的元素,它有三個最外層電子,因此它最多可以形成三個化學鍵,在形成化學鍵時具有較強的共價鍵傾向。

       

          硼墨烯與硼薄膜

       

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          硼墨烯的結構是36個硼原子形成三個相互連接的準平面環,在中間留下一個六邊形的空洞。在這項最新的研究中,科學家使用物理氣相沉積技術制造出了硼薄膜。硼首先在超高級真空下被氣化,氣化后的粒子在真空中轉移到銀制靶平面上,沉積成一層薄膜。在獲得的硼墨烯薄膜中,有些薄膜與“硼墨烯”分子結構具有相似的環狀結構,而與“硼墨烯”不同的是,這些新型薄膜是由若干層這樣的環狀結構組成,顯示出面外玩去振動特征。重要的是,這些薄膜具有類似金屬的電子特性——“電子特性的各向異性”,即它們的電子特性取決于電流流動的方向。

       

          硼墨烯的優勢

       

          硼墨烯薄膜填補了完全由共價鍵形成的二維材料(如石墨烯)和只有當放置在特定支撐結構上才能保持穩定的半金屬薄膜(如硅酮)之間的空白。

       

          硼墨烯具有堅固的共價鍵,因而它比硅酮更穩定。此外,硼墨烯具有與石墨烯相似的機械性能,并且具有相當可觀的硬度。

       

          硼墨烯薄膜與金屬、半金屬和非金屬三大領域都有所交集,這是其它二維材料都沒有的特性。

       

          展望硼墨烯

       

          因為硼墨烯同時具有金屬性和原子厚度,因而硼墨烯可能廣泛應用于電子產品到光伏等領域。不過,未來該材料能否應用于商業中,還要取決于科學家是否能統一其制造工藝,而不是像現在這樣,生產出各種性質不同的版本。那么,具有這些優異性能的硼墨烯,在未來能否像石墨烯一樣在不同領域大展身手呢,讓我們拭目以待!

       

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