新材料設(shè)計(jì)擴(kuò)展石墨烯的電學(xué)性能

瑞士的研究人員開(kāi)發(fā)出一種新的石墨烯材料配置，可以提高其導(dǎo)電性能。由于其尺寸小，重量輕和高導(dǎo)電性，材料石墨烯已經(jīng)眾所周知用于各種用途。碳基納米材料已經(jīng)被用于各種應(yīng)用，包括電子，3D打印和新材料的開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)在，瑞士巴塞爾大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種通過(guò)在略微旋轉(zhuǎn)的角度上結(jié)合原子級(jí)薄的石墨烯和氮化硼層來(lái)改善石墨烯電性能的潛在方法。

Amphenol正弦系統(tǒng)ATV Series™重載連接器具有18位腔體布置，耐用的熱塑性外殼，法蘭安裝或直列式功能，用于配合的集成閂鎖和一體式界面密封。這種布置首次表明，在材料組合中添加第三層 - 基本上形成碳和氮化硼的三層夾層 - 顯著增加了潛在合成材料的數(shù)量。這些材料可用于改變或人工生產(chǎn)新的電子材料特性，該大學(xué)資深科學(xué)家兼瑞士納米科學(xué)研究所博士學(xué)校負(fù)責(zé)人Andreas Baumgartner說(shuō)。

“簡(jiǎn)單地說(shuō)，原子模式?jīng)Q定了材料中電子的行為，我們正在結(jié)合不同的自然發(fā)生的模式來(lái)創(chuàng)造新的合成材料，”該項(xiàng)目的主管鮑姆加特納在大學(xué)新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)。“現(xiàn)在我們已經(jīng)在這些定制的電子設(shè)備中發(fā)現(xiàn)了與三層上層結(jié)構(gòu)一致的效果。”該研究建立在去年美國(guó)研究人員揭示的工作基礎(chǔ)之上，他們?cè)谘芯恐斜砻?，通過(guò)將兩個(gè)堆疊的石墨烯層旋轉(zhuǎn)1.1度，石墨烯成為超導(dǎo)體。這個(gè)例子已經(jīng)證明了原子級(jí)薄材料的組合如何能夠產(chǎn)生全新的電性能。

現(xiàn)在，瑞士團(tuán)隊(duì)由巴塞爾大學(xué)瑞士納米科學(xué)研究所和物理系的研究人員組成，由ChristianSchönenberger教授領(lǐng)導(dǎo)，他們更進(jìn)一步，在兩個(gè)氮化硼層之間放置了一層石墨烯。氮化硼通常用于保護(hù)敏感的碳結(jié)構(gòu)。

他們說(shuō)，在這樣做的過(guò)程中，研究人員非常精確地將這些層與石墨烯的晶格對(duì)齊。這種效應(yīng)通常被稱(chēng)為莫爾圖案 - 當(dāng)兩個(gè)規(guī)則圖案疊加時(shí)，一個(gè)新的圖案會(huì)產(chǎn)生更大的周期格子，SNI博士學(xué)院的成員，Schönenberger團(tuán)隊(duì)的研究員Lujun Wang說(shuō)。研究人員說(shuō)，這種超晶格效應(yīng) - 其中原子在所有層中以六角形排列 - 如果圖案彼此堆疊，可以產(chǎn)生更大的規(guī)則圖案，其大小取決于層之間的角度。科學(xué)家已經(jīng)用石墨烯和氮化硼的兩層組合證明了這種效應(yīng);根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的說(shuō)法，瑞士團(tuán)隊(duì)的研究中新增的是添加第二個(gè)氮化硼層的影響，該層沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。研究人員在納米快報(bào)雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。

具體地，當(dāng)來(lái)自巴塞爾的物理學(xué)家進(jìn)行三層實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別在石墨烯和上部和下部氮化硼層之間形成兩個(gè)超晶格?？茖W(xué)家表示，與僅使用一層相比，這可以產(chǎn)生更大的上層結(jié)構(gòu)，這使得新材料應(yīng)用的可能性 - 以及石墨烯的電性能的擴(kuò)展 - 甚至比以前的研究更廣泛。