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首页>vwinchina德赢> Rice从石墨烯中找到了制备纳米金刚石的方法:一点压力可以使化学转化为硬化的2D材料

赖斯大学研究人员已经将石墨烯转化为2D钻石,或副手的理论。他们已经确定了压力的精确可以触发石墨烯层之间的连接,重新排列晶格进入立方体金刚石。(信用:Pavel Sorokin的插图)
赖斯大学研究人员已经将石墨烯转化为2D钻石,或副手的理论。他们已经确定了压力的精确可以触发石墨烯层之间的连接,重新排列晶格进入立方体金刚石。(信用:Pavel Sorokin的插图)

抽象:
结合两层石墨烯很容易形成纳米级金刚石,但有时越厚越好。

Rice发现了从石墨烯获得纳米金刚石的方法:一点压力可以使化学转化为硬化的2D材料

休斯顿,TX |发表于2020年10月29日

虽然它可能只需要一点热量将过早材料的经处理的双层转变为立方晶格,但在正确的位置也可以转换几层石墨烯。

莱斯大学的科学家们在《小》杂志上发表了他们关于制造高质量金刚石(钻石的2D形式)的最新想法,根据他们的说法,这个由化学方法驱动的过程在理论上是可能的。

由材料领导的研究人员鲍里斯·雅库森及其同事们在大米�布朗工程学院提出了几层石墨烯的压力,原子薄形式的碳的令人惊讶的强度,可以核心表面化学反应氢气或氟。

从那里开始,当氢原子或氟原子落在顶部和底部并与表面共价结合时,菱形晶格就会在材料中传播,促进层间的碳-碳连接。

Yakobson说,施加到几个纳米的一个斑点的压力 - 只为少数纳米,而是需要的,但是需要较厚的薄膜,并且必须逐渐更强。从工业规模的散装石墨中制作合成钻石需要大约10-15只千兆卡帕,或每平方英寸725,000磅,压力。

◦在这种情况下,在这种情况下,在纳米厚度下,在纳米厚度中可以单独进行表面化学以改变晶体的热力学,将相变点从非常高的压力转移到实际上没有压力,但他说。

用于电子器件的单晶金刚石薄膜是非常理想的。该材料可以用作硬化的绝缘体或作为冷却纳米电子学的热换能器。它可以被掺杂用作晶体管中的宽带隙半导体,或作为光学应用中的元件。

Yakobson和他的同事在2014年开发了一个相图,以展示DiaMane如何在热力学上可行。在那里仍然没有简单的方法来制作它,但新工作增加了一个关键的组件缺乏的研究:一种克服对成核的能量障碍保持反应的方法。

Yakobson说,到目前为止,只有双层石墨烯可重复转化为diamane,但这完全是通过化学方法实现的。把它与一点局部压力和它所引发的机械化学结合起来,似乎是一条值得尝试的有前途的道路

合著者、前赖斯博士后助理帕维尔·索罗金补充说,在较厚的薄膜中,屏障随着层数的增加而迅速增加。外部压力可以减少这一障碍,但是化学反应和压力必须同时发挥作用,才能制造出2D钻石

Sergey Erohin是莱斯大学的访问研究员,也是莫斯科国立科技大学的研究生,他是这篇论文的第一作者。莱斯大学研究生阮启元是作者之一。索罗金是莫斯科超硬和新型碳材料技术研究所的实验室负责人。雅克布森是赖斯大学材料科学和纳米工程的卡尔·f·哈塞尔曼教授和化学教授。

水稻-陆军研究计划、海军研究办公室和俄罗斯联邦教育和科学部支持了这项研究。

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关于莱斯大学
赖斯大学位于休斯敦的300英亩的森林校园内,在美国新闻和世界报告中始终如一地排名国家前20名大学。大米拥有备受推崇的建筑,业务,持续研究,工程,人文学,音乐,自然科学和社会科学学校,以及贝克公共政策的所在地。凭借3,978名本科生和3,192名研究生,大米大学本科学生与教职员工率仅在6比至1以下。它的住宿学院系统建立了近核心的社区和终身友谊,只有米饭排名第一的米兰种族/课堂互动和普林斯顿审查质量的1号原因。米饭也被克莱林队作为私立大学的最佳价值。

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阅读摘要:

钻石膜可能没有压力:

陆军为尖端通信研究开发的大米:

Yakobson研究小组:

莱斯材料科学与纳米工程学系:

乔治·布朗工程学院:

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