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碳原子自組裝打開控制納米材料的新方式

2017-07-13 10:08:08 作者：本網整理來源：科學網分享至：

在熱銥表面加入乙烯和環硼氮烷促發量子點中二維石墨烯結構的自組裝。

通過使用一種新方式促使碳原子產生自組裝，研究人員打開了創造量子點的多種機會，這些量子點或將對未來的信息技術產生顛覆性變革。

來自丹麥技術大學、奧胡斯大學、IBM和布魯克黑文的研究人員首次在現存最薄的薄膜中進行了自組裝研究。這些材料中最為人所知的一種是由碳原子組成的石墨烯，它具有優異的電性能，這為超小型存儲媒介的研發帶來了新的希望。

通過在高質量的銥表面上形成硼、氮和碳的二維合金，該表面助力原子聚合形成尺寸僅為2納米的石墨烯島晶格，單個石墨烯島的寬度僅為15個碳原子。來自IBM的杰瑞·特索夫所開發的新理論模型表明，事實上，銥在發生真正的作用，但其他金屬亦能產生同樣的效果。

研究人員發現石墨烯島之間的距離可以通過控制薄層形成期間的氣體濃度和溫度來“編程”。這為未來納米級光刻圖案的生產帶來了全新的機會。

不過，作為研究者之一的彼得·博克爾德表示，現在對這些應用程序進行具體的描述還為時過早，“可以確定，我們在原子量級上發現了一種控制納米材料的新方式。石墨烯島類似于人造原子，可用于諸如能源、生物傳感器、光電子學等不同領域。但是，如果我們能夠學會在其他已知的數以百計的原子薄膜上進行類似的研究，那將是一件非常振奮人心的事情，讓它們通過自我組裝形成復雜結構是這個研究領域的‘圣杯’”。

這項研究結果近期已經發表于科學雜志《自然—通訊》。

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責任編輯：殷鵬飛

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