解讀“烯”家族的新成員——硼墨烯
2016年01月01日 20:37 6219次瀏覽 來源: 新材料在線 分類: 新技術(shù)
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(gòu)成的。硼資源豐富,且原子量低、質(zhì)量輕、經(jīng)濟(jì)性好。硼在元素周期表里的位置十分特殊,位于硼元素兩側(cè)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(zhì)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(xué)鍵,在形成化學(xué)鍵時具有較強(qiáng)的共價鍵傾向。
硼墨烯與硼薄膜
硼墨烯的結(jié)構(gòu)是36個硼原子形成三個相互連接的準(zhǔn)平面環(huán),在中間留下一個六邊形的空洞。在這項最新的研究中,科學(xué)家使用物理氣相沉積技術(shù)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)具有相似的環(huán)狀結(jié)構(gòu),而與“硼墨烯”不同的是,這些新型薄膜是由若干層這樣的環(huán)狀結(jié)構(gòu)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(yōu)勢
硼墨烯薄膜填補(bǔ)了完全由共價鍵形成的二維材料(如石墨烯)和只有當(dāng)放置在特定支撐結(jié)構(gòu)上才能保持穩(wěn)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(wěn)定。此外,硼墨烯具有與石墨烯相似的機(jī)械性能,并且具有相當(dāng)可觀的硬度。
硼墨烯薄膜與金屬、半金屬和非金屬三大領(lǐng)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(yīng)用于電子產(chǎn)品到光伏等領(lǐng)域。不過,未來該材料能否應(yīng)用于商業(yè)中,還要取決于科學(xué)家是否能統(tǒng)一其制造工藝,而不是像現(xiàn)在這樣,生產(chǎn)出各種性質(zhì)不同的版本。那么,具有這些優(yōu)異性能的硼墨烯,在未來能否像石墨烯一樣在不同領(lǐng)域大展身手呢,讓我們拭目以待!
責(zé)任編輯:趙天寧
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