科學(xué)家利用電子成像技術(shù)分析石墨烯以揭示應(yīng)用潛能

近日，美國(guó)能源部橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家表示，利用實(shí)驗(yàn)室的電子顯微鏡獲得的前所未有的石墨烯內(nèi)單獨(dú)原子的圖像，人們有望全面解開(kāi)該材料的應(yīng)用潛能，滿足從發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室到電子消費(fèi)品的需求。 :o}Ju}t  
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    人們首次獲得石墨烯晶體是在2004年。石墨烯為二維（單層原子）結(jié)構(gòu)，硬度超過(guò)鉆石，強(qiáng)度賽過(guò)鋼材，且具有電性能和熱性能。通過(guò)了解石墨烯材料原子結(jié)構(gòu)和鍵配位，科學(xué)家有望提出優(yōu)化石墨烯的途徑，讓其更好地適用于特殊的應(yīng)用。 9tVA.:FOZ  
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    在新出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上，橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和范德比爾大學(xué)兩機(jī)構(gòu)科學(xué)家組成的研究小組發(fā)表文章說(shuō)，他們利用消色差掃描透射電子顯微鏡對(duì)石墨烯中硅雜質(zhì)的原子和電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。 4425,AR  
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    橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究人員胡安-卡洛斯·艾德羅布表示，他們利用新的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算方法來(lái)揭示石墨烯中單個(gè)雜質(zhì)的鍵合特征。比如，他們能區(qū)分石墨烯中非碳原子是二維還是三維鍵合。事實(shí)上，自20世紀(jì)30年代人們推斷出鍵配位后，這是科學(xué)家首次將其視覺(jué)化表現(xiàn)出來(lái)。 Nkt(1?:
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    通過(guò)研究石墨烯的原子和電子結(jié)構(gòu)以及了解其摻雜物質(zhì)，科學(xué)家能夠更好地預(yù)測(cè)何種摻雜能夠提高材料的性能，細(xì)微地改變石墨烯的化學(xué)組成能夠?yàn)椴煌�的�?yīng)用量身定做合適的石墨烯材料。例如，通過(guò)增加不同的元素，可以讓石墨烯取代汽車(chē)中的鉑催化轉(zhuǎn)化器，也可讓其改善電子器件的功能等。 d*Y&V$?zl  
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    由于石墨烯具有導(dǎo)熱、導(dǎo)電和光學(xué)透明能力，因此它有潛力替代人們?nèi)粘Ｓ玫碾娮赢a(chǎn)品中內(nèi)部元件材料。銦是儲(chǔ)存量十分有限的元素，它因透明傳導(dǎo)性而廣泛地用于電子產(chǎn)品（電視、計(jì)算機(jī)、手機(jī)等）的顯示器上，人們期望能用更廉價(jià)和更豐富的石墨烯來(lái)替代銦。