行业新闻丨碳材料的研究促进纳米电子学的发展

美国加州大学劳伦斯利佛莫国家实验室研究了一种方法可以从被激光熔化的石墨中制备碳原子直链。这种材料被称作碳炔，它具有若干新奇的特性，它可以根据使用者的需要来调整电子回路中的电流。

由于碳炔在天体中被出现，并且它在纳米电子学和超硬材料中有潜在应用，使得其成为热门的研究对象。它的线型结构赋予了它独特的电性能——对伸展和弯曲十分敏感，此外它的硬度也是金刚石的40倍。在默奇森和艾伦德陨星上都发现了它的存在，而且它也是星际尘埃的组成部分。

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家Nir Goldman和来自加州理工大学的本科生暑期研究人员Christopher Cannella想要采用计算机模拟研究液态碳蒸发过程中的性能，液态碳是由一束激光照射在石墨表面形成的。激光可以将石墨表面加热到几千摄氏度，然后就会形成不稳定的液滴，令他们惊讶的是，在他们的模拟中，当液滴蒸发冷却后却形成了许多束的碳原子直链。

Goldman说，关于如何制备碳炔以及它是如何稳定存在的有许多猜想，我们对激光溶化石墨的演示是一种制备碳炔的可行方法。如果你以一种可控的方法来控制碳炔的制备，它可以作为一种新材料在不同的研究领域中应用，例如作为一种可调谐半导体甚至可以应用于储氢。我们的方法证实了碳炔可以很容易在实验室或者其他条件下制备出来。这个过程也存在于天体或者星际介质中（能那些暴露在其中的含碳材料在高温下融化）。Goldman的研究和计算模型允许和实验直接进行比较，它可以帮助确定在制备具有独特性能的碳基材料中的参数。

Goldman说，我们的模拟提出了一种制备碳炔纤维较为可行的机理，并且它也证实了以前关于碳炔形成的实验观测现象。这些结果都能够帮助确定碳炔制备时的一系列热力学条件，并且它也可以解释碳炔在陨石中的存在，是由于冲击导致的高压环境所致。（来源网络）