三角烯分子的結(jié)構(gòu)圖。圖片來源：物理學家組織網(wǎng)
科技日報記者 劉霞
早在上世紀50年代，科學家就預測了一種擁有磁性的晶體納米石墨烯的存在。70多年后，日本科學家在最新一期《美國化學學會雜志》上撰文指出，他們首次合成出了室溫下穩(wěn)定存在的三角烯分子材料，新材料有望廣泛應用于電子學等領(lǐng)域，推進納米石墨烯磁體領(lǐng)域的發(fā)展。
2004年，日本科學家報告稱，他們首次合成出了石墨烯，自此全球很多研究人員一直在努力研究和利用石墨烯及類似碳基材料，以徹底改變電子學等學科。
石墨烯是單層二維碳環(huán)薄片，擁有很多特性，是已知強度最高的材料之一，同時還有很好的韌性。石墨烯的納米結(jié)構(gòu)擁有研究人員希望利用的磁性和電子特性。但石墨烯納米片很難制備，并且很難研究其鋸齒形邊緣的特性。在最新研究中，大阪大學科學家通過合成出三角烯分子，克服了上述挑戰(zhàn)。
研究主要作者說：“長期以來，三角烯分子一直無法以晶體形式合成，因為其會不受控地聚合。我們通過位阻保護作用使分子膨脹來防止這種聚合，并且這樣做不會影響其基本性質(zhì)。我們得到的三角烯衍生物能在室溫下穩(wěn)定存在，但必須保持在惰性氣體內(nèi)，因為其在接觸氧氣時會緩慢降解。但結(jié)晶是可能的，這使其理論上預測的性質(zhì)得以確認?！?/p>
研究人員解釋說，通過測量其光學和磁性，他們確認三角烯分子處于三重基態(tài)。這是一種電子態(tài)，可作為鋸齒形邊緣納米石墨烯的模型。
研究人員強調(diào)說，最新研究結(jié)果具有重要的應用價值。他們可對這一合成程序進行擴展，增加分子中碳環(huán)的數(shù)量，并合成出更高級形式的納米石墨烯，未來有望合成出先進的電性和磁性材料，并補充現(xiàn)代電子設備中普遍使用的硅。
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