中国科学出版社 样品制备过程示意图
超薄还原氧化石墨烯薄膜中钙氯晶体的低温电磁图像
(二)典型晶体结构的电子衍射模式低温电磁衍射图
(iii)显示与(ii)中相同的六边形晶格的整个亮场图像的傅立叶变换
钙与氯的原子比作为蚀刻时间的函数，在氩离子蚀刻干燥的钙-氯@氧化锗膜样品的过程中，通过XPS测量
一个稳定的结构，来自理论计算得到的吸附在石墨烯片上的氯化钙晶体模块的分子模型一
用万用表测量电阻率，两个电极分别与干燥的氧化石墨烯薄膜和氧化石墨烯薄膜的上表面和下表面相连
干燥的钙-氯@氧化锗薄膜的室温铁磁性
干燥的钙-氯@氧化锗薄膜的异质结行为
在环境条件下干燥的钙-氯@氧化锗薄膜的类压电特性
信用:中国科学出版社 钙离子存在于岩石、骨骼、贝壳、生物矿物、地质沉积物、海洋沉积物和许多其他重要物质中
钙离子在天然水中二氧化碳的保留、水的硬度、信号传导和组织生成中也起着重要作用
作为碱土金属之一，钙原子根据八重态规则有两个价电子
到目前为止，钙离子在环境条件下唯一已知的价态是+2，相应的含有钙离子的晶体是绝缘的
通过使用低温电子显微镜，科学家们报道了在环境条件下在还原的氧化石墨烯(rGO)膜上直接观察到二维(2-D)氯化钙晶体，其仅显示单价(I
e
+1)钙离子
值得注意的是，这些二维氯化钙晶体显示出金属性质而非绝缘性质，更有趣的是，实验证明了室温铁磁性、石墨烯-氯化钙异质结、压电性和金属性的共存以及在环境条件下独特的储氢和放氢能力
应该注意的是，传统上，金属材料通常不表现出压电性
金属氯化钙晶体的这种意想不到的类似压电的行为是由异常的二维氯化钙结构引起的，这种结构一方面是由于钙离子的单价行为而成为金属的，另一方面该结构具有在压缩或拉伸应变下具有不同电效应的两种元素(钙和氯)
因此，二维氯化钙晶体是一种既具有金属特性又具有压电特性的新型材料，作为原子尺度的晶体管和纳米晶体管器件将有新的应用
据我们所知，一种主要的第三族金属元素从未观察到室温铁磁性
理论研究表明，这种室温铁磁性的可能来源是氯化钙晶体的边缘效应或缺陷效应，其中钙离子中有一个不成对的价电子，然后通过形成相应的异常二维晶体，可以预期每种金属元素都具有室温铁磁性
理论研究表明，这种异常晶体的形成是由于钙离子与石墨烯表面芳香环的强阳离子π相互作用
由于在其他金属阳离子(例如Mg2+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Cd2+、Cr2+和Pb2+)和石墨表面之间也存在强阳离子-π相互作用，所以预期具有其他金属阳离子异常化合价的类似晶体
这些发现不仅在具有异常的阳离子-阴离子比、新颖的阳离子化合价和意想不到的导电性的二维晶体方面有所突破，而且在材料、生物、化学和物理应用方面也提供了开创性的工作
二维晶体的性质和行为打破了人们对这种广泛分布于日常生活中的元素的普遍认识，它们必将引起人们对其在各个领域中令人兴奋的应用的关注和思考
二维晶体的这些性质和行为也将极大地拓展功能化石墨烯的应用
此外，考虑到金属阳离子和碳在地球上的广泛分布，这种具有以前未被认识到的性质的纳米级“特殊”化合物可能在自然界中普遍存在
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