端科技您的位置:首页 >科技 >

石墨烯:大而稳定的石墨烯片 具有独特的边缘图案

他们的研究在德国研究基金会(DFG)资助的Friedrich-Alexander-UniversitätErlangen-Nürnberg(FAU)合作研究中心953 - 合成碳同素异形体的框架内进行,现已发表在Nature Communications杂志上。

石墨烯:大而稳定的石墨烯片 具有独特的边缘图案

海湾,峡湾,海湾,扶手椅和之字形 - 当化学家使用这些术语时,很明显它们指的是纳米石墨烯。更具体地,纳米石墨烯的边缘所采用的形状,即石墨烯的小碎片。石墨烯由单层碳结构组成,其中每个碳原子被另外三个碳原子包围。这样就形成了一种让人想起蜂窝状的图案,每个角落都有原子。Nanographene是一种很有前景的微电子领域候选产品,它取代了目前使用的硅,并将微电子技术纳入纳米尺度。

材料的电子特性在很大程度上取决于其形状,尺寸以及最重要的外围,换句话说,边缘是如何构造的。Z字形外围是特别合适的,因为在这种情况下,充当电荷载流子的电子比其他边缘结构更具移动性。这意味着在纳米电子元件中使用锯齿形石墨烯可以允许更高的开关频率。

想要仅研究锯齿形纳米石墨烯的材料科学家目前面临的问题是,这种形式使得化合物相当不稳定,并且不能以受控方式生产。但是,如果要详细调查电子特性,这是先决条件。

由有机化学II主席PD博士Konstantin Amsharov领导的研究小组现在已经成功地做到了这一点。他们不仅发现了一种简单的合成锯齿形纳米石墨烯的方法,它们的工艺产量接近百分之百,适合大规模生产。他们已经在实验室中产生了技术相关的数量。

首先,FAU研究人员生产初步分子,然后在一个称为环化的过程中,它们在几个循环中以蜂窝结构形式组装在一起。最后,石墨烯碎片是由四排石墨烯蜂窝的中心点交错排列的蜂窝或四棱星产生的,其边缘有广受欢迎的锯齿形图案。为什么这种方法能够产生稳定的锯齿形纳米石墨烯?解释在于产物即使在合成过程中也直接结晶。在它们的固态下,分子不与氧接触。然而,在溶液中,氧化导致结构快速崩解。

这种方法允许科学家生产大块石墨烯,同时保持对其形状和外围的控制。石墨烯研究的这一突破意味着科学家们很快就能够生产和研究各种有趣的纳米石墨烯结构,这是最终能够在纳米电子元件中使用这种材料的关键一步。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如有侵权行为,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。