碳原子自组装打开控制纳米材料的新方式

2017-07-13 10:08:08 作者：本网整理来源：科学网分享至：

在热铱表面加入乙烯和环硼氮烷促发量子点中二维石墨烯结构的自组装。

通过使用一种新方式促使碳原子产生自组装，研究人员打开了创造量子点的多种机会，这些量子点或将对未来的信息技术产生颠覆性变革。

来自丹麦技术大学、奥胡斯大学、IBM和布鲁克黑文的研究人员首次在现存最薄的薄膜中进行了自组装研究。这些材料中最为人所知的一种是由碳原子组成的石墨烯，它具有优异的电性能，这为超小型存储媒介的研发带来了新的希望。

通过在高质量的铱表面上形成硼、氮和碳的二维合金，该表面助力原子聚合形成尺寸仅为2纳米的石墨烯岛晶格，单个石墨烯岛的宽度仅为15个碳原子。来自IBM的杰瑞·特索夫所开发的新理论模型表明，事实上，铱在发生真正的作用，但其他金属亦能产生同样的效果。

研究人员发现石墨烯岛之间的距离可以通过控制薄层形成期间的气体浓度和温度来“编程”。这为未来纳米级光刻图案的生产带来了全新的机会。

不过，作为研究者之一的彼得·博克尔德表示，现在对这些应用程序进行具体的描述还为时过早，“可以确定，我们在原子量级上发现了一种控制纳米材料的新方式。石墨烯岛类似于人造原子，可用于诸如能源、生物传感器、光电子学等不同领域。但是，如果我们能够学会在其他已知的数以百计的原子薄膜上进行类似的研究，那将是一件非常振奋人心的事情，让它们通过自我组装形成复杂结构是这个研究领域的‘圣杯’”。

这项研究结果近期已经发表于科学杂志《自然—通讯》。

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责任编辑：殷鹏飞

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