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美发现一种导电性超石墨烯和黑磷的新材料

2017-03-27 15:29
seele_jin
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普林斯顿大学官网3月21日发布公告称,该校研究人员发现α-硒化亚锗(α-GeSe)化合物能在一定条件下转换成另一种全新形式(β-GeSe),具有与石墨烯类似的环状结构,且层状结构更像“船”形,表现出更加优越的导电特性。相关论文发表在《美国化学学会期刊》上。

石墨烯是一种拥有神奇电学特性的二维材料,但因缺乏带隙,研发石墨烯电子装置多年严重受阻。近几年,与其非常接近的材料——黑磷因拥有一定带隙和高电荷迁移能力,受到研究人员的关注。特别是黑磷在高压下可转变成简单的“椅子”形立体结构,电学性能得以大幅提升。

α-硒化亚锗在自然界含量丰富,有研究人员评估认为,其具有与黑磷相同的电学特性。普林斯顿大学团队在最新研究中,在6万大气压下将α-硒化亚锗加热到1200℃,结果发现,其不仅能像黑磷一样演变成“椅子”状立体结构,更有一部分演变成令人惊奇的“船”形结构。论文第一作者法比安·凡·罗尔认为,不同结构决定了这些化合物的不同电学性能。与标准“椅子”形黑磷和α-硒化亚锗相比,“船”形β-硒化亚锗因层间距离更小,层状结构会更加稳定,电学性能更胜一筹。

研究人员还发现,两种形式的硒化亚锗所拥有的带隙都比黑磷宽,这意味着其比黑磷更有应用潜力。而且,无论在空气中还是水溶液中,黑磷表现出极高的化学活性,但硒化亚锗更加稳定,成为用于研制电子产品的另一具有吸引力的优势。

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