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日本研发出石墨烯纳米带合成法 或促进计算机小型化【32007.com太阳集团】

文章作者:照明工业 上传时间:2020-05-07

研究人员使用化学方法将有机分子 -碳原子的六边形 - 束缚在碳纳米管上。这会使轨道向上或向下推动,从而调整荧光。每个六边形中的六个原子之一与cnt结合,将分子锚定在管上。另一种与另外一组原子键合。由于六边形形状,两个键合的碳可以相邻,或者由一个碳或两个分开。大多数研究使用“p”排列,其中取代基指向远离cnt,但九州团队比较所有三个。

石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。它是已知材料中最薄的一种,质料非常牢固坚硬,在室温状况,传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯的原子尺寸结构非常特殊,必须用量子场论才能描绘。

九州团队的目标是更好地控制发射波长。“当电子利用光能射入原子周围的更高轨道时,会发生荧光,”主要作者解释道。“它们沉入较低的轨道,然后以光的形式释放出多余的能量。发射光的波长与输入光不同,这取决于发射轨道的能量。”虽然荧光通常与黄色材料相关,但这些cnt的荧光是红外线,这对于眼睛是不可见的,但可以通过传感器检测到。

7月2日,据日媒报道,日本名古屋大学的研究小组于日前宣布,他们成功研发出一种合成碳材料“石墨烯纳米带”的技术。据悉,该技术有可能促进计算机小型化以及高性能化。

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据报道,使用“石墨烯纳米带”的半导体与以往的半导体相比,尺寸更小,但可以发挥同等甚至更高的能力。该技术有可能促进计算机小型化以及高性能化,因此备受各方瞩目。

作者说:“不同取代基的轨道能量的变化使我们可以在很宽的范围内精确控制碳纳米管的发射波长。”“最重要的结果是了解偶极子如何影响荧光,因此我们可以合理地设计生物医学设备所需的非常精确波长的碳纳米管。这对于不久的将来生物成像的发展非常重要。”

据了解,石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层相同,是碳原子以sp杂化轨道呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子网格。石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨)+-ene(烯类结尾)。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。

“o”图案产生与“m”和“p”非常不同的荧光 - 而不是一个红外波长,cnt现在发射两个。这是由于取代基使管子变形而挤压在管壁上。同时,对于“m”和“p”排列,能量取决于取代基中的哪些元素。例如,no2在轨道之间产生比溴更大的间隙。这并不奇怪,因为no2更能吸引电子,产生电场。但是,效果的大小在“m”和“p”之间不同。

名古屋大学教授伊丹健一郎领导的研究小组让拥有环状结构的特定碳分子与独家开发出的催化剂发生反应,成功地高效合成出“石墨烯纳米带”,并可通过对原料用量的调整来控制“石墨烯纳米带”的形状和尺寸。

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