物理科技生物学-PHYICA

70年后,先进的碳基磁性材料终于合成了

纳米技术 2022-08-06 23:58:09

大阪大学 无花果

1三角形的结构和自旋密度分布

作者:北本忍·有川等

自2004年首次报道生产以来,研究人员一直在努力使用石墨烯和类似的碳基材料来革新电子、体育和许多其他学科

现在,来自日本的研究人员有了一项发现,它将推进长久以来难以捉摸的纳米石墨磁体领域

在最近发表在《美国化学学会杂志》上的一项研究中,大阪大学的研究人员和合作伙伴合成了一种具有磁性的晶体纳米石墨,这种晶体纳米石墨自20世纪50年代以来就在理论上被预测,但直到现在,除了在极低的温度下,都没有得到实验证实

石墨烯是一个单层的二维碳环片,排列成蜂窝状网格

石墨烯为什么让研究人员兴奋?石墨烯具有令人印象深刻的特性——它显示出高效的长距离电荷传输,并且比同样厚的钢具有高得多的强度

石墨烯纳米结构的边缘具有研究人员想要开发的磁性和电子特性

然而,石墨烯纳米片很难制备,也很难研究其锯齿形边缘特性

大阪大学的研究人员致力于通过使用一种更简单、更先进的模型系统来克服这些挑战

无花果

2三角烯的自旋密度分布和三角烯衍生物的空间填充模型和晶体结构

作者:北本忍·有川等

该研究的两位主要作者北本忍·有川和清水明弘说:“由于不受控制的聚合作用,三角烯长期以来一直无法以晶体形式合成。”

“我们通过空间保护来阻止这种聚合——膨胀分子——并且以不影响其潜在性质的方式进行

" 研究人员的三角烯衍生物在室温下是稳定的,但必须保持在惰性气氛中,因为当暴露在氧气中时,它会慢慢降解

然而,结晶是可能的——这使得其理论预测的性质得以证实,例如分子之字形边缘的不成对电子的定位

资深作者Ryo Shintani解释说:“通过测量它的光学和磁性,我们证实了我们的分子处于三重基态。”

“这是一种电子态,可以作为锯齿形边缘纳米缝的实验上易处理的模型

" 这些结果具有重要的应用

研究人员可以扩展这里报道的长期寻求的合成过程,以增加分子中的碳环数量,并进行先进形式的纳米石墨烯的化学合成

通过这样做,大阪大学和大阪市立大学的研究人员也许能够合成未来先进电子产品和磁体的基础材料,并补充现代电子产品中普遍存在的硅

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