三角烯分子的結(jié)構(gòu)圖。圖片來(lái)源：物理學(xué)家組織網(wǎng)
科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞
早在上世紀(jì)50年代，科學(xué)家就預(yù)測(cè)了一種擁有磁性的晶體納米石墨烯的存在。70多年后，日本科學(xué)家在最新一期《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》上撰文指出，他們首次合成出了室溫下穩(wěn)定存在的三角烯分子材料，新材料有望廣泛應(yīng)用于電子學(xué)等領(lǐng)域，推進(jìn)納米石墨烯磁體領(lǐng)域的發(fā)展。
2004年，日本科學(xué)家報(bào)告稱，他們首次合成出了石墨烯，自此全球很多研究人員一直在努力研究和利用石墨烯及類似碳基材料，以徹底改變電子學(xué)等學(xué)科。
石墨烯是單層二維碳環(huán)薄片，擁有很多特性，是已知強(qiáng)度最高的材料之一，同時(shí)還有很好的韌性。石墨烯的納米結(jié)構(gòu)擁有研究人員希望利用的磁性和電子特性。但石墨烯納米片很難制備，并且很難研究其鋸齒形邊緣的特性。在最新研究中，大阪大學(xué)科學(xué)家通過(guò)合成出三角烯分子，克服了上述挑戰(zhàn)。
研究主要作者說(shuō)：“長(zhǎng)期以來(lái)，三角烯分子一直無(wú)法以晶體形式合成，因?yàn)槠鋾?huì)不受控地聚合。我們通過(guò)位阻保護(hù)作用使分子膨脹來(lái)防止這種聚合，并且這樣做不會(huì)影響其基本性質(zhì)。我們得到的三角烯衍生物能在室溫下穩(wěn)定存在，但必須保持在惰性氣體內(nèi)，因?yàn)槠湓诮佑|氧氣時(shí)會(huì)緩慢降解。但結(jié)晶是可能的，這使其理論上預(yù)測(cè)的性質(zhì)得以確認(rèn)。”
研究人員解釋說(shuō)，通過(guò)測(cè)量其光學(xué)和磁性，他們確認(rèn)三角烯分子處于三重基態(tài)。這是一種電子態(tài)，可作為鋸齒形邊緣納米石墨烯的模型。
研究人員強(qiáng)調(diào)說(shuō)，最新研究結(jié)果具有重要的應(yīng)用價(jià)值。他們可對(duì)這一合成程序進(jìn)行擴(kuò)展，增加分子中碳環(huán)的數(shù)量，并合成出更高級(jí)形式的納米石墨烯，未來(lái)有望合成出先進(jìn)的電性和磁性材料，并補(bǔ)充現(xiàn)代電子設(shè)備中普遍使用的硅。
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