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    比钢厚不到一纳米,更坚固,用途更广
    2021年05月13日    阅读量:623    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

    科学家们创造出了包含硼和氢原子的稳定纳米片,并将其潜在地应用于纳米电子学和量子信息技术中。


    什么比稀薄?一个答案是二维材料-具有长度和宽度但厚度只有一两个原子的奇特的科学材料。它们为电子设备,太阳能电池,电池和医疗设备的设备性能提供了前所未有的提高的可能性中国建材网cnprofit.com


    在与西北大学和佛罗里达大学的合作下,美国能源部(DOE)的阿贡国家实验室的科学家在《科学》杂志上发表了一项突破性研究,涉及一种称为硼烷的二维材料,硼和氢的厚度仅为两个原子。


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    近几十年来,材料科学领域最激动人心的发展之一就是二维碳(石墨烯)片,它的厚度为一个原子,比钢强200倍。一种类似的有前途和较新的材料是原子厚的硼片,称为硼烷-带有“ e”。一个由多机构组成的团队,包括阿贡纳米级材料中心(美国能源部科学用户设施办公室)的研究人员,于2015年首次合成了硼烯。


    石墨烯只是普通材料石墨中许多相同层中的一个原子层,而硼苯却没有等效的母体结构,因此很难制备。更重要的是,硼烷与空气的快速反应意味着它非常不稳定并且易于形成。


    西北大学材料科学与工程学教授马克·赫尔萨姆(Mark Hersam)说:“硼茂本身就存在各种问题。” “但是,当我们将硼苯与氢混合时,该产品突然变得更加稳定,并且在新兴的纳米电子和量子信息技术领域中具有吸引力。”


    研究团队在银基板上生长了硼苯,然后将其暴露于氢气中形成硼烷。


    然后,他们将扫描隧道显微镜与基于计算机视觉的算法相结合,揭示了硼烷的复杂结构,该算法将结构的理论模拟与实验测量结果进行了比较。计算机视觉是人工智能的一个分支,可以训练高性能计算机来解释和理解视觉世界。


    即使硼烷材料只有两个原子厚,但由于硼原子和氢原子的许多可能排列,其结构还是很复杂的。


    纳米材料研究中心的纳米科学家Argonne的玛丽亚·陈说:“在计算机视觉的帮助下,通过扫描隧道显微镜图像和原子尺度的计算模型来确定原子结构,我们已经解决了一个重大挑战。” 鉴于成功解开这种复杂结构,该团队的自动分析技术应可用于将来鉴定其他复杂的纳米结构。


    Argonne纳米材料中心的纳米科学家Pierre Darancet表示:“从我们的结果中真正令人鼓舞的是,我们发现银基板上的硼烷纳米片非常稳定,与硼烷不同。


    “这意味着在制造用于光电子的新设备,将光与电子结合的设备时,它应易于与其他材料集成。” 这样的光控制和发光装置可以被结合到电信,医疗设备等等中。


    Chan说:“这些发现是实现硼烷作为纳米电子二维材料的巨大潜力的重要步骤。”


    标签:行业资讯今日头条产品资讯高端访谈建材商道建材应用市场评论建筑基材建筑材料金属材料
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