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合成了宏观尺寸的紫磷单晶弥补石墨烯的缺陷
发布时间:2021-03-11     作者:yyp   分享到:

石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有**的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和**传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料.英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。

紫磷或者希托夫磷(HIttorf磷)(1985hittorf提出)是磷的另一种层状的同素异形体,图尔恩(Thurn)和克雷布斯(Krebs)在1969年给出了紫磷的晶体结构。但是至今都没有可靠的实验数据确定紫磷的合成及其晶体结构,所有的理论研究都以ThurnKrebs给出的结构为基础进行计算。甚至很多研究者认为紫磷可能只是一种中间结构,根本无法合成出来。

研究中心在实验室合成了宏观尺寸的紫磷单晶,并在实验上确定了紫磷的晶体结构为单斜P2/na=9.210, b=9.128, c=21.893 Å, β=97.776°),单个晶胞有84个原子,同时通过声子谱证明了ThurnKrebs给出的结构的不合理性。同时发现紫磷结构才是最稳定的磷的同素异形体,其分解温度达到512℃以上,比黑磷高出52℃。并首次通过机械剥离和液体剥离得到紫磷烯。

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yyp2021.3.11


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