作者:鲍勃·伊尔卡,物理
(同organic)有机 石墨烯只有一个碳原子厚,看起来像2D
但是它有垂直于原子平面延伸的电子轨道,比如2pz轨道(浅粉色)
这些轨道抵抗垂直于石墨烯晶格方向的压缩,这是3D材料的一个特征
信用:APS/Carin Cain 一组来自美国的研究人员
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中国和西班牙发现石墨烯显示出与石墨相似的机械性能
在他们发表在《物理评论快报》杂志上的论文中,该小组描述了以一种独特的方式测试石墨烯薄片,以及他们的发现
石墨烯是一片只有一个原子厚的碳原子,有时被称为二维材料
在这项新的研究中,研究人员通过测试它是否具有三维机械特性,质疑它是否真的是一种二维材料
先前的研究表明,从电子特性来看,石墨烯确实表现为二维材料
当测试它的热属性时,它也表现得像二维材料
但是直到现在,它的机械性能还没有得到测试
原因是石墨烯在没有衬底支撑的情况下几乎会立即脱落,这给测试其机械性能(不包括衬底的机械性能)带来了困难
为了解决这个问题,研究人员通过将石墨烯片悬浮在粘性液体中来测试石墨烯的一种机械特性,从而防止声子将其分开
这种液体也阻止了薄片粘结和形成石墨
该小组随后进行了一项普通的三维测试——在这种情况下,使用金刚石砧座施加高压
这样做(通过拉曼光谱)表明,由声子引起的能量转移比二维材料更接近三维材料(石墨)所表现出的能量转移
研究人员指出,即使像石墨烯这样的材料只有一个原子厚,它仍然不是真正平坦的
这是因为它的电子轨道在构成其表面的平面上下延伸
这种轨道能抵抗压缩,这是三维材料的特征
他们指出,他们的工作表明石墨烯可以用作应变传感器的基础,这可能会影响拉曼光谱在将石墨烯用作其他材料的复合材料时如何用作诊断工具
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