戰略新興產業
石墨烯新“表親”鉛烯問世
時間: 2019/5/30 9:11:26

2019/05/29 點擊 307 次

中國粉體網訊  由第十四族元素構成的二維材料(又稱石墨烯的“表親”)近年來引起了極大關注,因為它們有著成為具有實用價值的拓撲絕緣體的獨特潛力。


據美國每日科學網站5月23日報道,尤其值得一提的是,這種迄今為止純理論性的鉛基二維蜂窩狀材料(名為鉛烯)如此引人矚目的原因是,由于鉛的軌道電子結構及因而產生的最大能帶隙,它具有最大的自旋軌道相互作用。這有可能使它成為一種堅固耐用的二維拓撲絕緣體,在這種絕緣體中,量子自旋霍爾效應甚至有可能在高于室溫的環境下發生。


因此,找到一種可靠且成本低廉的方法來合成鉛烯一直被認為是材料科學研究的重要目標。


現在,由日本名古屋大學牽頭,研究人員通過在鈀上對超薄鉛膜進行退火處理來生成鉛烯。由此形成的平面材料具有二維單層的標志性蜂窩結構,借助掃描隧道顯微鏡技術可以看出這一點。


令人驚訝的是,在鉛烯下面,形成了一種具有氣泡結構的鈀鉛合金薄膜,類似于“威爾-費倫”結構(它把空間分割為體積相等的單元,讓它們之間接觸面的表面積之和達到最小,從而解決了“開爾文問題”)。2008年北京奧運會比賽場館國家游泳中心(又稱“水立方”)的設計靈感就來源于“威爾-費倫”結構。


 
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