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刚刚升起的白石墨烯，之一: 热度 2 nanohappy 2010-11-5 21:35; 白石墨烯的吸引力与困难对于许多领域相关与不相关的科技人员而言， 2010 年的一个大的新闻是：英国曼彻斯特大学的两位俄裔物理学家 Andrei Geim 和 Konstantin Novoselov ，以其在石墨烯上的贡献获得了今年的诺贝尔物理学奖。在最新在线的 NANO LETT 上面，我及同事刚刚发表了一篇文章，名字取得有点时髦 ― 白石墨烯。 White graphemes: Boron Nitride Nanoribbons via Boron Nitride Nanotubes Unwrapping ， http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl103251m 。正如最新一期 Nature Nanotechnology 上的社论 The rise and rise of graphene 所言，当材料的维度从零维增加到一维、二维，物理也变得丰富多彩起来。这些石墨烯上体现出来的突出的物理性质与各种优异的性能，极大地鼓舞越来越多的研究者去积极探索新的二维晶体，及其中的物理内涵与性能。其中最能吸引人注意的非六方氮化硼（ h-BN ）莫属了。这既是由其与石墨的相似性，也是由其与石墨的极大差别决定的。 h-BN 具有与石墨非常类似的层状结构，包括同样的层间距和面内六方晶格（ B3N3 代替 C6 ），甚至类似的强面内共价键与层间弱范德瓦尔斯力。因此，正如石墨烯那样， h-BN 二维晶体也可望能独立存在。尽管具有如此类似的结构， h-BN 的性质却与石墨非常不同。除了优秀的力学性能外，最突出的是其更强的热与化学稳定性，绝缘性（ 5.5eV 宽带半导体），以及最近两年报道的深紫外发光性能。这些性质赋予BN及其纳米结构不同于碳及其纳米结构的性能。比如BN纳米器件将可以应用在更为苛刻的环境中；比如相对于C的良好电学器件，BN纳米材料可以应用在电子器件的另一个方面：绝缘且高导热的电子封装复合材料上面；此外，通过适当的修饰与掺杂，或许可以用在深紫外光电子学器件上。通过这些相似性和差异性，嗅觉敏感的研究者们仿佛已经触摸到了 h-BN 二维晶体，并朦朦胧胧的窥视到其背后的丰富性质与性能。然而，第一步就碰上了一个难以对付的拦路虎。 h-BN 的层间作用力虽较层内弱的多，却比石墨层间强。宏观上力学性能较强。很难象石墨那样通过传统方法打开。此外，也早有理论和试验结果证实，象石墨中那样的化学插层也很难在 h-BN 上实现。这两类最重要的物理、化学方法在这一材料上遇到了顽强的阻力。理论工作者因此得以先行一步。不过，所预测的有趣性质更进一步地刺激了大家对这一领域的兴趣。 (请大家见谅，并不是卖关子，确实缺乏时间和耐心写长篇的博文，只好写一部分贴一部分了。请多多包涵！); 个人分类: 生活点滴|17717 次阅读|24 个评论

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