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来自研究机构

不可能的材料在石墨烯三明治中成为可能

日期:
2022年1月20日
来源:
维也纳大学
简介:
原子通过共用电子结合在一起。发生的方式取决于原子类型,也取决于温度和压力等条件。在二维(2D)材料中,如石墨烯,原子沿着一个平面连接,形成只有一个原子厚的结构,这导致了量子力学决定的迷人特性。
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新材料的设计既可以提高已知应用的效率,也可以实现以前现有材料无法实现的全新应用。事实上,在过去的一百年里,数以万计的传统材料,如金属及其合金,已经被识别出来。据预测,可能存在类似数量的二维材料,但到目前为止,只有一小部分在实验中生产出来。其中一个原因是这些材料在实验室条件下的不稳定性。

在最近的研究中,研究人员合成了稳定在石墨烯三明治中的二维碘化亚铜,这是在正常实验室条件下不存在的材料的第一个例子。该合成方法利用氧化石墨烯多层的大层间距,允许碘和铜原子扩散到间隙中并生长新材料。石墨烯层对夹在中间的材料施加高压,从而变得稳定,这是一个重要的作用。所得到的三明治结构如图所示。

“通常,当我们第一次在显微镜图像中看到新材料时,我们感到很惊讶,”该研究的主要作者Kimmo Mustonen说。“我们花了很长时间才弄清楚这个结构到底是什么。这使我们能够与由Viera Skákalová领导的多瑙比亚纳米技术公司一起设计一种大规模生产它的化学过程,”他继续说道。了解这种结构是维也纳大学、宾根大学、安特卫普大学和巴黎CY能源大学的科学家们共同努力的结果。第二主要作者Christoph Hofer补充说:“我们必须使用几种电子显微镜技术来确保我们真的看到了铜和碘的单层,并在3D中提取精确的原子位置,包括我们最近开发的最新方法。”

继二维碘化铜之后,研究人员已经扩展了合成方法,以生产其他新的二维材料。“这种方法似乎是真正通用的,提供了数十种新的二维材料。这真是激动人心的时刻!Kimmo Mustonen总结道。

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故事来源:

材料所提供的维也纳大学注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Kimmo Mustonen, Christoph Hofer, Peter Kotrusz, Alexander Markevich, Martin Hulman, Clemens Mangler, Toma Susi, Timothy J. Pennycook, Karol Hricovini, Christine Richter, Jannik C. Meyer, Jani Kotakoski, Viera Skákalová。奇异层状材料:二维碘化亚铜先进材料, 2022;2106922 . DOI:10.1002 / adma.202106922

引用此页

维也纳大学。“不可能的材料在石墨烯三明治中成为可能。”《科学日报》。科学日报,2022年1月20日。< www.koonmotors.com/releases/2022/01/220120103415.htm >。
维也纳大学。(2022年1月20日)。不可能的材料在石墨烯三明治中成为可能。《科学日报》。2023年6月22日检索自www.koonmotors.com/releases/2022/01/220120103415.htm
维也纳大学。“不可能的材料在石墨烯三明治中成为可能。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2022/01/220120103415.htm(2023年6月22日访问)。

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