组成碳同素异形体C10和C14 有望成新式半导体资料

时间: 2024-01-01 12:33:55 |   作者: 新闻中心

  快科技12月1日音讯，同济大学官网发文称，该校资料科学与工程学院许维教授团队初次成功组成了分别由10个或14个碳原子组成的环形纯碳分子资料。

  据介绍，碳是一种常见的非金属元素，碳资料在自然界中有多种形式，其详细外在表现形式取决于每个碳原子周围与之成键的原子数目。

  当每个碳原子和周围四个原子成键时，就构成了自然界中天然存在的坚固通明的物质——钻石；当它和周围三个原子成键时，则构成了质软黑色的石墨。

  当每个碳原子只和周围两个原子成键时，会构成环形纯碳分子（即环型碳，Cn）。因为这种类型的碳结构极不安稳，在自然界中并不存在，而人工组成又极具挑战性。

  2019年，IBM实验室与牛津大学研讨团队制备出单个的环型碳C18，但关于更小的环型碳，因为尺度太小其组成变得更具挑战性。

  在本研讨中，团队立异性地规划了全卤化萘（C10Cl8）和蒽（C14Cl10）两种前驱体分子，将这两种分子放在“手术台上”（氯化钠薄膜）并将其“麻醉”（液氦4.7 K冻住），然后使用STM针尖作为“手术刀”对其进行“手术”（原子操作），成功组成C10和C14。

  许维教授表明，这项研讨工作极大推动了环型碳范畴的开展，组成的环型碳有望开展成为新式半导体资料，并在分子电子器件中有着宽广的使用远景。