热力学稳定性|我国科学家创制碳家族单晶新材料

碳材料被认为是一种未来材料，有的材料学家甚至认为人类社会正在由现今的“硅基电子时代”迈入到未来的“碳基电子时代” ，因此有关碳材料的种种发现都备受关注。中国科学院化学研究所研究员郑健团队创制了一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合用碳60 ，这种新型碳材料具有较高的结晶度和良好的热力学稳定性，并具有适度的禁带宽度，为碳材料的研究提供了全新的思路。近日，该工作成果在国际学术期刊《自然》发布。
【热力学稳定性|我国科学家创制碳家族单晶新材料】制备新型碳材料一直是材料领域的前沿科学问题，新型碳材料的每一次发现都引发了材料学家的研究热潮。 “此项研究最大的突破在于，以碳簇代替碳原子构筑碳材料。 ”郑健介绍，此前构筑二维材料的最小单元是单个原子，而碳簇由多个碳原子构成，例如碳60是由60个碳原子构成的球状结构。团队认为，以碳簇构建二维材料有望获得更加新奇的性能。团队通过5年潜心研究，最终成功制备了单层二维聚合碳60单晶，由碳60在平面上通过C-C键相互共价键合形成规则的拓扑结构。
研究表明，单层聚合碳60在光/电半导体器件、非线性光学和功能化电子器件等方面具有重要应用前景，在超导、量子计算、信息及能量存储、催化等领域也具有应用潜力。采访人员于忠宁