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石墨烯新研究:石墨烯转变的金刚石,为光电提供更多可能
作者:  来源:  时间:2018年07月01日  字体:[  复制 打印 网址

近日,研究人员发现,在极高的压力下叠压双层石墨烯可将其变成超薄金刚石薄膜。


这种现象在单层或多层石墨烯中都没有出现过,或许有朝一日,这可能用于开发超薄保护涂层,或用于电子买球的app下载潜在性开发。

结构成型,科技突破

碳可以形成不同类型的材料,从金刚石到石墨以及新近的纳米管和石墨烯。这些材料由于碳键结构不同,而表现出各种特殊性质。制造硬度相当或优于金刚石的薄层材料是一个一直以来的挑战。石墨烯转变成金刚石仍然是材料科学中最令人感到惊奇也是最难得课题之一。


最近,在实验和理论上的努力,已经有了许多通过表面的转化使得多层石墨烯转变为金刚石结构。这种原子级薄层的金刚石薄膜证明其具有类似于金刚石的机械性能。

硬度与钻石无差

这一发现是被纽约大学的一个小组发现的。他们通过将石墨烯尖端压入碳化硅,覆盖有不同数量的石墨烯层的碳化硅来测量表面的刚度,然后通过在连续振荡尖端,通过抗振动来确定刚度。


研究人员发现单分子层石墨烯略微降低了表面的硬度,但多层则降低了更多的表面硬度。然而,奇怪的是,双层石墨烯涂层却使表面更硬。即使是钻石压头也不能对它造成影响,表明它至少和钻石一样坚硬。而最重要的一点,石墨烯有可能从根本上转化为金刚石。

为光电学提供了无限的可能

金刚石与碳化硅之间的晶体会在表面上的石墨烯中产生扣环。这些扭曲为石墨烯片转化为杂化金刚石晶格提供了充分的条件。然而,当存在两层以上时,它的硬度几乎和钻石无差。


巴西联邦大学的伯纳多·内维斯之前也发表了证据表明石墨烯可以在压力下转变为钻石。以前的作品可能激励作者重现我们的一些实验和理论分析,得出类似的结果。这项研究表明,这种可以显示出超高的机械刚度,这些纳米结构将在未来得到真正的关注,因为它们具有非常有前途的光学和电子特性。这种性质首次得到确认和衡量。在未来的光学和电子理论的进步上有着无限可能。

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