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解读新材料之硼墨烯

发布时间:2018-05-25   来源:容大检测   浏览量:4461次
导读:“硼墨烯”(Borphene)是美国能源部阿贡国家实验室、西北大学和纽约州立大学石溪分校的科学家首次创造出的具有单层平面原子结构的二维的硼。这是继石墨烯之后又加入“烯”字家庭的新成员。

    “硼墨烯”(Borphene)是美国能源部阿贡国家实验室、西北大学和纽约州立大学石溪分校的科学家首次创造出的具有单层平面原子结构的二维的硼。这是继石墨烯之后又加入“烯”字家庭的新成员。

 

    但是何为硼墨烯呢,它与我们熟知的石墨烯又有什么相同和不同之处呢?且听小编为您解读:

 

    神奇的硼墨烯的组成——硼

 

    硼墨烯是由单层硼原子构成的。硼资源丰富,且原子量低、质量轻、经济性好。硼在元素周期表里的位置十分特殊,位于硼元素两侧的其他元素成键方式都与之大为不同,因而硼有着特殊的成键能力。硼是一种性质介于金属和非金属之间的元素,它有三个最外层电子,因此它最多可以形成三个化学键,在形成化学键时具有较强的共价键倾向。

 

    硼墨烯与硼薄膜

 

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    硼墨烯的结构是36个硼原子形成三个相互连接的准平面环,在中间留下一个六边形的空洞。在这项最新的研究中,科学家使用物理气相沉积技术制造出了硼薄膜。硼首先在超高级真空下被气化,气化后的粒子在真空中转移到银制靶平面上,沉积成一层薄膜。在获得的硼墨烯薄膜中,有些薄膜与“硼墨烯”分子结构具有相似的环状结构,而与“硼墨烯”不同的是,这些新型薄膜是由若干层这样的环状结构组成,显示出面外玩去振动特征。重要的是,这些薄膜具有类似金属的电子特性——“电子特性的各向异性”,即它们的电子特性取决于电流流动的方向。

 

    硼墨烯的优势

 

    硼墨烯薄膜填补了完全由共价键形成的二维材料(如石墨烯)和只有当放置在特定支撑结构上才能保持稳定的半金属薄膜(如硅酮)之间的空白。

 

    硼墨烯具有坚固的共价键,因而它比硅酮更稳定。此外,硼墨烯具有与石墨烯相似的机械性能,并且具有相当可观的硬度。

 

    硼墨烯薄膜与金属、半金属和非金属三大领域都有所交集,这是其它二维材料都没有的特性。

 

    展望硼墨烯

 

    因为硼墨烯同时具有金属性和原子厚度,因而硼墨烯可能广泛应用于电子产品到光伏等领域。不过,未来该材料能否应用于商业中,还要取决于科学家是否能统一其制造工艺,而不是像现在这样,生产出各种性质不同的版本。那么,具有这些优异性能的硼墨烯,在未来能否像石墨烯一样在不同领域大展身手呢,让我们拭目以待!

 

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