化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  《纳米快报》二维二氧化硅研究获得新进展
《纳米快报》二维二氧化硅研究获得新进展
2017-02-17 08:54:30来源:元素商城

元素百科为您介绍二维二氧化硅研究获得新进展。北京高压科学研究中心董校和同济大学任捷老师组合作通过理论预测发现了三种新的二维二氧化硅结构。三种新的层状二氧化硅结构均表现出异常的负泊松比,由此而表现出异常而优良的力学性能。

 《纳米快报》二维二氧化硅研究获得新进展.jpeg

二氧化硅材料的应用

二氧化硅是我们日常生活中最常见的材料,也是人类从石器时代开始使用的使用时间最长的材料。其中二氧化硅的一个最主要的应用为电容器中的介电材料。而电子学告诉我们,电介质越薄其电容就越大。因此对只有几个原子层厚度的二维二氧化硅材料的研究就具有重要意义。

二维二氧化硅结构预测

课题组通过遗传算法预测出了三种新型准二维的SiO2结构。计算发现三种结构都具有负泊松比的特殊性质。“我们日常生活中用到的材料都具有正的泊松比,这就意味着如果你延着一个方向拉伸,在另一个方向上会出现收缩进而出现断裂损坏。但是我们找到的二维SiO2不是这样的,如果你在x方向上拉伸,y方向上不仅不会收缩减小,反而会进一步膨胀。这种材料可以制造完美的安全带,防弹衣,减震材料,消音材料,也可以用于修补因拉伸导致的材料损伤。”本文第一作者高志斌解释。

董校博士认为,SiO2的负泊松比是由于其三维的结构化学规律在低维条件下被破坏造成的。即证明这三种新型的二维SiO2材料的负泊松比来源是低维效应。在三维空间中,晶体结构遵循结构化学定律 — 鲍林定律。然而,在低维如二维空间中,这些定律将不再适用。低维系统中独有的原子排列方式将会给材料带来新颖的性质,这种性质是三维系统中很难看到的。该工作中的二维氧化硅的平面负泊松比来源于特殊的晶格结构对称性与硅氧四面体在低维系统下的耦合造成的,也就是说,二维氧化硅材料的平面负泊松比是由低维效应造成的。

“确实有少数类似的低维材料具有负的泊松比,但是我们的SiO2的负泊松比是五角石墨烯的两倍,是硼烯的三倍。”董校博士进一步补充说。

除此之外,二维的二氧化硅具有所有已发现二维材料中最大的能隙,7.6 eV,是之前报道具有最大电子带隙六方氮化硼 4.7 eV的1.6倍。“我们相当于把二维材料的能隙拓展到了一片新的区域。与热门的半金属性石墨烯,半导体性的MoS2和黑磷不同,二维二氧化硅是现在已知的最绝缘的二维材料”董校博士说到。

材料的透光性与材料的厚度和能隙具有很大关系。结构优化显示,新发现的SiO2要薄于其他准二维材料。 因此,二维二氧化硅可以被认为是实际上已知的最透明的材料。

“二维二氧化硅将在纳米力学和纳米电子学方面具有重要的潜在应用价值,如果这些材料能被合成将会被用于制造更小更薄电容量更大更敏感的电容器,也许会对手机屏幕制造等领域产生重要影响。”董校补充到,“SiO2还在晶体管和异质节制造过程中,被当成绝缘层广泛的使用,所以二维的SiO2可以帮助我们制造更薄更小的晶体管,也可以帮助人们观测低维条件下的量子效应,比如在电子晶体管和异质节中的电子隧穿。”

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 原料化工中间体  
相关专题: 化学试剂
相关阅读:
●  溴化钠的制备方法及用途
化学词典告诉你溴化钠的制备方法及用途。溴化钠是白色结晶或粉末。有咸味或微带苦味。从空气中吸收水分结块但不潮解。溶于水。低毒,有刺激性。用于微量测定镉分析化学,照相制版,制药。 溴化钠放入制备方法本品主要的制备方法:①将铁与溴直接作用生成溴化亚铁再与碳酸钠共沸得到。副产物是碱式碳酸亚铁,于煮沸后变成亚铁及高铁的胶态化合物,过滤极慢。为了避免此缺点,最好将溴两次加入,最后得到的主要是铁的氧化......
●  环加氧酶是什么,有何作用
元素百科为您介绍环加氧酶是什么以及它的作用。环加氧酶是参与花生四烯酸代谢途径的限速酶,可催化花生四烯酸转化为前列腺素(prostaglandins,PGs)。 环加氧酶是什么环氧合酶(蛋白质编号1prh)完成脂肪酸产生前列腺素的第一步。它把2分子氧加到花生四烯酸上,从而激活一系列的反应,产生大量不寻常的分子。最终产物就是各种类型的前列腺素.前列腺素控制一些邻近的过程,包括血管周围肌肉细胞......
●  醋酸丁酯的提纯方法及用途
化学词典告诉你醋酸丁酯的提纯方法及用途。乙酸正丁酯是一种优良的有机溶剂,对乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、聚苯乙烯、甲基丙烯酸树脂、氯化橡胶以及多种天然树胶均有较好的溶解性能。 醋酸丁酯的提纯方法(1)减压蒸馏法乙酸丁酯用等体积碳酸钠溶液(5%)洗涤,加入无水氯化钙干燥后蒸馏,当干燥要求严格时,可加入五氧化二磷干燥、过滤,在隔绝湿气的条件下蒸馏。也可用饱和碳酸氢钠溶液萃取洗涤两次,再用无水硫......

您确定要从购物车中移除吗???