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:
●  《美国化学会志》科学家开发出高效电解水催化剂
元素百科为您介绍科学家开发出高效电解水催化剂。中科院化学所分子纳米结构与纳米技术重点实验室胡劲松课题组在氢能的清洁获取与应用方面开展了系列研究,并开发出新型高效电解水催化剂。相关成果日前发表于《美国化学会志》等杂志。 电解水制氢的瓶颈据了解,限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗,从而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧反应(OER)和析氢反应(HER)......
●  香蕉水是什么,有什么危害
化学词典告诉你香蕉水是什么以及香蕉水的危害,香蕉水是什么呢,对这个问题也是很多人不清楚的,香蕉水是一个不常见的,而且对它使用也并不是很频繁,所以不是太熟悉。下面通过本文详细介绍一下香蕉水的相关内容。 香蕉水是什么香蕉水又名天那水,是无色透明易挥发的液体,有较浓的香蕉气味,微溶于水,能溶于多种有机溶剂,易燃,主要用作油性涂料、喷漆等的溶剂和稀释剂。在许多化工产品、涂料、黏合剂的生产过程中也......
●  涂料企业如何开展网络营销?
元素百科资讯频道:本文主要讲的是涂料企业进行网络营销需要注意的问题。如今,在涂料行业,中小涂料企业主要面临4大困惑性问题:同质化竞争、全局规划的不完善、生存发展空间挑战、终端客户消费习惯的转变。那么,针对这样的情况,新媒体时代下,中小涂料企业网络营销如何做呢? 一、企业发展网络营销才能越来越好 从“阿里巴巴数据监测数据显示,尽管现在金融危机慢慢远去,但江浙一带的中小涂......

您确定要从购物车中移除吗???