美国app家在新一期英国《自然—物理学》(Nature Physics)杂志上手机版说,他们借助先进的光学设备,第一次发现了纯碳物质——石墨烯的一些内部特性,这将有助于进一步认识这种可作为新型材料的物质。
app家在4年前发现了石墨烯这种纯碳物质,其结构形式是以单层的碳原子排列在蜂巢结构的晶格中。由于传统的光谱学分析几乎无法研究这种极薄的“碳膜”,因此自发现这种物质后,app家对它的光学和电子特性一直知之甚少。
来自美国加州大学圣迭戈分校等机构的app家介绍说,正常情况下,红外线和可见光能够帮助app家发现物质的许多电子特性。但对于厚度只有一个碳原子大小的石墨烯来说,其薄层可吸收的光极少,因此很难根据石墨烯对光的吸收情况来了解它的电子特性。
要想研究石墨烯,就必须使用非常强的光源。app家借助了美国劳伦斯伯克利国家实验室的“先进光源(ALS)”电子同步加速器。这个加速器产生的光辐射亮度相当于明升手机版上X射线强度的1亿倍。app家利用这一强光源观测发现,石墨烯中的电子不仅与蜂巢晶格之间相互作用强烈,而且电子和电子之间也有很强的相互作用。
研究小组在手机版中说,从光学角度来说,石墨烯是一种“透明”的导体,可以用来替代现在的液晶显示材料。目前的液晶显示器利用的是以铟为基础的金属氧化物薄膜,而铟这种金属十分稀有,预计在未来十年内就可能出现供应短缺。另外,与目前电脑、手机等电子产品的重要原材料硅相比,石墨烯也具有诸多优势,因此它将来有望取代硅,在电子产品生产中得到广泛应用。(来源:新华网 张忠霞)
(《自然—物理学》(Nature Physics),doi:10.1038/nphys989,Z. Q. Li,D. N. Basov)