埃尔兰根-纽伦堡大学 纳米缝的边缘形成不同的图案
之字形特别有趣——也特别不稳定
FAU的研究人员现在已经成功地创造出边缘带有这种图案的稳定碳层
信用:FAU/康斯坦丁·阿姆沙罗夫 海湾、峡湾、小湾、扶手椅和之字形——化学家用这样的术语来描述纳米条纹边缘的形状
石墨烯由单层碳结构组成,其中每个碳原子被另外三个碳原子包围
这就产生了一种类似蜂巢的图案,每个角落都有原子
纳米石墨烯是将微电子技术降低到纳米尺度的有前途的候选材料,也是硅的可能替代品
这种材料的电子特性在很大程度上取决于它的形状、大小,尤其是外围——换句话说,就是边缘的结构
锯齿形外围特别合适——在这种结构中,作为电荷载体的电子比其他边缘结构更易移动
这意味着在纳米电子元件中使用锯齿形石墨烯片可以为开关提供更高的频率
想只研究锯齿形纳米缝的材料科学家面临的问题是,这种形式使化合物不稳定,难以以可控的方式生产
然而,如果要详细研究电子特性,这是一个先决条件
博士领导的研究人员
有机化学第二系主任康斯坦丁·阿姆沙罗夫现在已经成功地做到了这一点
他们的研究现已发表在《自然通讯》上
他们不仅发现了一种合成锯齿形纳米石墨烯的简单方法,而且他们的方法可以获得接近100%的产率,适合大规模生产
他们已经在实验室里生产了技术上相关的数量
广受欢迎的锯齿形图案可以在交错排列的蜂窝(蓝色和紫色)或围绕四个石墨烯蜂窝(红色和绿色)中心点的四边星中找到
信用:FAU/康斯坦丁·阿姆沙罗夫 研究人员首先制造出初步的分子,然后在一个被称为环化的过程中,通过几个循环将这些分子组装成蜂窝状
最后,石墨烯碎片是由交错排列的蜂窝或围绕着四个石墨烯蜂窝中心点的四边星形成的,边缘是广受欢迎的锯齿形图案
产品直接结晶,甚至在合成过程中
在固态时,分子不与氧接触
然而,在溶液中,氧化会导致结构迅速分解
这种方法允许科学家生产大块石墨烯,同时保持对其形状和外围的控制
石墨烯研究的这一突破意味着科学家应该很快能够生产和研究各种有趣的纳米石墨烯结构,这是将该材料用于纳米电子元件的关键一步
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