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物理评论B硼纳米管性质媲美碳管

2019-12-05 13:28:56来源:励志吧0次阅读

科学-《物理评论B》:硼纳米管性质媲美碳管

碳纳米管或许正在丧失在纳米世界的统治地位。中国科学家的一项最新研究表明,由硼原子构成的纳米管可以拥有与碳管类似的性质,而且在一些电学应用上,硼纳米管可能比碳管性能还要优越。相干论文发表在最新的《物理评论B》上。硼纳米管比碳纳米管的简易六边形格子结构要更加复杂,这是因为类似的鸡笼结构对硼纳米管来讲并不稳定。最早的硼纳米管出现于2004年,那是一种变形的三角形格子结构。在最新的研究中,清华大学的倪军小组通过模拟研究发现,最好硼纳米管结构依然是六边形格子 只不过在某些六边形的中心再加上一个硼原子。他们推测,这是目前所知的最稳定的硼纳米管理论结构

。摹拟研究同时表明,具有这类结构的硼纳米管具有可变的电学性质:较宽的硼管是金属导体,而较窄的则是半导体。倪军说,如果真是这样

,硼纳米管将可以有与碳纳米管类似的应用,构造二极管和晶体管等纳米器件。新的发现无疑会让那些认为所有硼纳米管都表现出金属性的科学家感到惊讶。美国耶鲁大学的Sohrab Ismail-Beigi曾经发现,利用与此次倪军小组相同的结构,可以得到平而稳定的硼纳米片。他表示, 如果新发现是真的,那就太有趣了。 但是,尽管如此,Ismail-Beigi根据经验还是认为,制造半导体硼纳米管可能比较困难。Ismail-Beigi此前的研究表明,与新发现一样稳定的硼纳米结构有许多种,因此真正能够得到的硼纳米管极可能具有易变的表面,而这一点极可能让大多数硼管表现出金属性。不过

,即便是金属性硼纳米管也是十分有用的,它们有望成为比碳管更好的导体。此外,硼管的超导温度也有望比碳管更高,这对超导纳米计算机的终究出现具有重要意义。要在现实中制备硼管,倪军认为化学气相沉积或许是可取的方法。不过,由于该技术需要合适的催化剂(比如作为模板的镍纳米颗粒),因此倪军强调, 关键问题就是要找到有效的催化剂。 (科学 任霄鹏/编译)(《物理评论B》(Physical Review B),DOI: 10.1103/PhysRevB.77.041402,Xiaobao Yang, Yi Ding, and Jun Ni)更多阅读(英文)《物理评论B》论文摘要倪军个人主页

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