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新材料设计扩展石墨烯的电学性能

  • 来源:中国科学网
  • 阅读量:1539
  • 时间:2019-04-19 09:05:00

 

       据中国科学网4月16日报道,瑞士的研究人员开发出一种新的石墨烯材料配置,可以提高其导电性能。由于其尺寸小,重量轻和高导电性,材料石墨烯已经众所周知用于各种用途。碳基纳米材料已经被用于各种应用,包括电子,3D打印和新材料的开发。现在,瑞士巴塞尔大学的研究人员发现了一种通过在略微旋转的角度上结合原子级薄的石墨烯和氮化硼层来改善石墨烯电性能的潜在方法。

 

       Amphenol正弦系统ATV Series™重载连接器具有18位腔体布置,耐用的热塑性外壳,法兰安装或直列式功能,用于配合的集成闩锁和一体式界面密封。这种布置首次表明,在材料组合中添加第三层 - 基本上形成碳和氮化硼的三层夹层 - 显着增加了潜在合成材料的数量。这些材料可用于改变或人工生产新的电子材料特性,该大学资深科学家兼瑞士纳米科学研究所博士学校负责人Andreas Baumgartner说。

 

       “简单地说,原子模式决定了材料中电子的行为,我们正在结合不同的自然发生的模式来创造新的合成材料,”该项目的主管鲍姆加特纳在大学新闻发布会上说。“现在我们已经在这些定制的电子设备中发现了与三层上层结构一致的效果。”该研究建立在去年美国研究人员揭示的工作基础之上,他们在研究中表明,通过将两个堆叠的石墨烯层旋转1.1度,石墨烯成为超导体。这个例子已经证明了原子级薄材料的组合如何能够产生全新的电性能。

 

       现在,瑞士团队由巴塞尔大学瑞士纳米科学研究所和物理系的研究人员组成,由ChristianSchönenberger教授领导,他们更进一步,在两个氮化硼层之间放置了一层石墨烯。氮化硼通常用于保护敏感的碳结构。

 

       他们说,在这样做的过程中,研究人员非常精确地将这些层与石墨烯的晶格对齐。这种效应通常被称为莫尔图案 - 当两个规则图案叠加时,一个新的图案会产生更大的周期格子,SNI博士学院的成员,Schönenberger团队的研究员Lujun Wang说。研究人员说,这种超晶格效应 - 其中原子在所有层中以六角形排列 - 如果图案彼此堆叠,可以产生更大的规则图案,其大小取决于层之间的角度。科学家已经用石墨烯和氮化硼的两层组合证明了这种效应;根据该团队的说法,瑞士团队的研究中新增的是添加第二个氮化硼层的影响,该层没有被发现。研究人员在纳米快报杂志上发表了一篇关于他们工作的论文。

 

       具体地,当来自巴塞尔的物理学家进行三层实验时,分别在石墨烯和上部和下部氮化硼层之间形成两个超晶格。科学家表示,与仅使用一层相比,这可以产生更大的上层结构,这使得新材料应用的可能性 - 以及石墨烯的电性能的扩展 - 甚至比以前的研究更广泛。