科研小組發(fā)現(xiàn)石墨炔比石墨烯的導電能力更強

發(fā)布：cyqdesign 2012-03-16 10:55 閱讀：7408

據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)近日報道，德國一個科研小組使用計算機模擬發(fā)現(xiàn)，因為其特殊的幾何結(jié)構(gòu)，石墨炔（graphyne）或許比石墨烯的導電能力更強，用途更加廣泛。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期《物理評論快報》雜志上。

    過去幾年間，很多科學家為神奇材料石墨烯“競折腰”，紛紛投身于對石墨烯的研究中，與石墨烯的特征和用途有關(guān)的研究報告也源源不斷地問世。但現(xiàn)在，隨著科學家們對石墨炔的研究不斷深入，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，石墨炔具有極強的導電能力以及多種幾何形態(tài)，其性能或許會讓石墨烯相形見絀。

    眾所周知，石墨烯是單層的碳原子，這些碳原子排列成六角形或細鐵絲網(wǎng)圍欄的形狀。而石墨炔也是單層碳原子，但這些碳原子能以多種不同的形態(tài)而存在，這就使得其用途更加廣泛。

    科學家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，石墨烯擁有能導電的電子，電子的能量與其動量成正比，而當電子的能級被設(shè)計在三維狀態(tài)下時，它們會呈現(xiàn)出一個狄拉克椎的形狀。因為這種獨一無二的關(guān)系，這些導電電子會表現(xiàn)得好像它們沒有質(zhì)量一樣，這樣就使它們能以非常接近光速的速度行進，這一屬性對于改進目前的晶體管技術(shù)來說非常有用。

    石墨烯具有單個或者兩個鍵，而石墨炔則能擁有兩個或者三個鍵；而且，石墨炔并不僅僅局限于六角形的形狀，其實際上能以無數(shù)種形態(tài)而存在。

    在最新研究中，科學家們使用計算機模擬仔細研究了三種不同形態(tài)的石墨炔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這三種石墨炔都能產(chǎn)生一個狄拉克椎，盡管其形狀稍有不同，而最重要的是，其中一種名為6,6,12-石墨炔的材料能以四邊形的形態(tài)存在，這種結(jié)構(gòu)的石墨炔應該能使電子僅僅在一個方向流動。科學家們表示，不需要朝這種石墨炔摻雜其他物質(zhì)就能讓其具有很強的導電能力，而石墨烯一般需要朝其中添加摻雜物。

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