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:
●  吡啶的化学性质及制备方法
化学词典告诉你吡啶的化学性质及制备方法。吡啶是含有一个氮杂原子的六元杂环化合物。可以看做苯分子中的一个(CH)被N取代的化合物,故又称氮苯,无色或微黄色液体,有恶臭。吡啶及其同系物存在于骨焦油、煤焦油、煤气、页岩油、石油中。吡啶在工业上可用作变性剂、助染剂,以及合成一系列产品(包括药品、消毒剂、染料等)的原料。 吡啶的化学性质吡啶及其衍生物比苯稳定,其反应性与硝基苯类似。典型的芳香族亲电......
●  2-溴乙酸乙酯的制备方法及应用
化学词典告诉你2-溴乙酸乙酯的制备方法及应用。2-溴酸乙酯为无色液体。有强烈刺激气味,见光变黄。 与乙醇、乙醚、三氯甲烷相混溶,不溶于水。由丙酸先后与二氯亚砜、溴反应得到2-溴丙酰氯([7148-74-5]),进而与乙醇反应制得该品。其制备方法是将丙酸和赤磷投入反应瓶内,在60℃滴加溴素约3h加完,升温至100~120℃,保温搅拌6h,冷却,过滤,滤液加热蒸馏,再分馏得2-溴代丙酰溴,将2-溴代丙......
●  达玛树脂的用途是什么,怎么用
化学词典告诉你达玛树脂的用途是什么以及达玛树脂怎么用。达玛树脂又名但马胶、但马树脂,是产于东南亚一带的一种龙脑香料植物分泌物,外观呈透明淡黄至琥珀粒壮体,软化点(环球法)在120℃±5℃。 达玛树脂的用途1、主要用途 A、油墨方面:主要用在PP,PE等塑料油墨、复合油墨、表印油墨上,用于增加附着力、流动性、光亮度等,特别是用在未处理过的塑料薄膜上。B、食品添加剂方面:达玛树脂用作食品的上......

您确定要从购物车中移除吗???