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石墨烯最新“表亲”铅烯问世

发布日期:2019-06⑴3字号:[ ]


       科技日报北京5月29日电 (记者刘霞)据美国《逐日科学》网站近日报导,由第14族元素构成的2维材料(石墨烯的“表亲”)最近几年来引发极大关注,由于它们具有成为拓扑绝缘体的潜力。近日,日本科学家首次让纯理论性的铅基2维蜂窝状材料铅烯(plumbene)成为现实。
  铅烯引人注视的缘由在于:铅的电子轨道结构及因此产生的最大能带隙,使它具有最大的自旋轨道相互作用,这有可能使它成为1种坚固耐用的2维拓扑绝缘体。在这类绝缘体中,量子自旋霍尔效应乃至有可能在高于室温的环境下产生。因此,找到1种可靠且本钱低廉的方法合成铅烯1直是材料科学研究的重要目标。
  在最新研究中,由名古屋大学牵头的研究团队,通过在钯上对超薄铅膜进行退火处理,制造出了铅烯,由此构成的平面材料具有2维单层的标志性蜂窝结构。
  令他们惊讶的是,在铅烯下面构成了1种具有气泡结构的钯铅合金薄膜,类似于“威尔—费伦”结构(它把空间分割成体积相等的单元,让它们之间接触面的表面积之和到达最小)。2008年,北京奥运会比赛场馆国家游泳中心“水立方”的设计灵感就来源于“威尔—费伦”结构。
  研究小组带头人柚原淳司表示,北京“水立方”和“威尔—费伦”结构并非建筑师与材料科学家相互启发的第1个例子。他说:“1967年,建筑师巴克敏斯特·富勒为蒙特利尔世界展览会设计了测地线球体,后来碳60以他的名字被命名为‘巴克敏斯特·富勒烯’。我们可以期待,2020年东京奥运会、2024年巴黎奥运会、2020年迪拜世博会、2023年布宜诺斯艾利斯世博会、2025年大阪世博会等活动的场馆都有可能表现未来的新材料而引发众人注视。”
  总编辑圈点
  石墨烯作为1个从石墨材料中剥离出的2维碳材料,已向人们展现了其良好的热力效应、电学性能和低温吸氢、常温无散射、应变传感等功能。而随着材料科学界合成技术的快速迭代,石墨烯的“亲友”们也开始走入人们视野,铅烯就是这样1个例子。由于独特的结构,铅烯可以说是给纳米自然界增加了1道靓丽风景,而未来,铅烯在触摸屏、超级电容等电子产品中的利用也会逐渐成为现实。
文章来源:科技日报





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