具有獨特電子特性的新二維材料鈹?shù)?/h1>
2021-04-04 15:56:59
機械制造 2021年5期
日前,德國拜羅伊特大學(xué)研究人員主導(dǎo)的一個國際團隊首次利用現(xiàn)代高壓技術(shù),開發(fā)出一種全新的二維材料鈹?shù)?。這一新材料由規(guī)則排列的氮原子和鈹原子組成,擁有獨特的電子晶格結(jié)構(gòu),有望在量子技術(shù)領(lǐng)域大顯身手。
二維材料指擁有長度和寬度,但厚度僅為一兩個原子的奇異材料,這些材料擁有獨特的性質(zhì),有望提升電子設(shè)備、太陽能電池和醫(yī)療設(shè)備的性能。自2004年石墨烯面世以來,人們對二維材料的興趣與日俱增。
在本次研究中,科學(xué)家在實驗室中制造出高達(dá)100 GPa的壓力,約為地球大氣壓力的100萬倍,進而生產(chǎn)出鈹?shù)┻@一新化合物。
從性質(zhì)上來說,鈹?shù)┦且环N新型二維材料。與石墨烯不同,鈹?shù)┯晌暹呅蔚腂eN4和六邊形的Be2N4組成,這種二維晶體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致電子晶格略有畸變。由于這一電子特性,鈹?shù)┓浅＿m用于量子技術(shù)領(lǐng)域,如用于研制高性能計算機或以安全通信為目標(biāo)的新加密技術(shù)等。
研究負(fù)責(zé)人表示,盡管這一成果目前只有在實驗室產(chǎn)生的巨大壓力下才能實現(xiàn),工業(yè)化生產(chǎn)還很難,但是新化合物是在減壓過程中產(chǎn)生的,并且可以在環(huán)境條件下存在,未來有一天,科學(xué)家們可以借助技術(shù)上不太復(fù)雜的工藝制造出類似二維材料,將其應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。
這項研究為高壓研究開拓了新的前景,有望開發(fā)出性能超越石墨烯的新型二維材料。
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研究負(fù)責(zé)人表示,盡管這一成果目前只有在實驗室產(chǎn)生的巨大壓力下才能實現(xiàn),工業(yè)化生產(chǎn)還很難,但是新化合物是在減壓過程中產(chǎn)生的,并且可以在環(huán)境條件下存在,未來有一天,科學(xué)家們可以借助技術(shù)上不太復(fù)雜的工藝制造出類似二維材料,將其應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。
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