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《物理评论B》:硼纳米管性质媲美碳管
此结论为清华大学倪军小组通过模拟研究所得
 作者:任霄鹏 来源: 发布时间:2008-1-7 15:58:0 小号字 中号字 大号字

图片说明:最稳定的硼管结构是在某些六边形格子的中间再加一个硼原子。
(图片来源:清华大学) 
 
碳纳米管或许正在丧失在纳米世界的统治地位。明升中国app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。相关论文发表在最新的《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说并不稳定。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,最佳硼纳米管结构仍然是六边形格子——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。
 
模拟研究同时表明,具有这种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app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。”然而,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很可能具有易变的表面,而这一点很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最终出现具有重要意义。
 
要在现实中制备硼管,倪军认为明升手机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。”(明升手机版(明升中国) 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)
 
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