世界首顆厘米量級碳六十分子單晶在中國問世
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時間:2025-01-19
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世界上首次以厘米計量的碳六十單晶近日在浙江大學問世。有關專家稱,這使碳六十及其化合物在物理、化學及材料科學等研究領域的應用前景更為廣闊。
碳六十材料在室溫下可以形成分子晶體。但由于其單晶生長不易,因此在這之前,國際上制備出的最大的碳六十單晶的直徑僅為六毫米,這也使得目前絕大多數的研究停留在粉末材料或薄膜材料上。
據新華社消息,浙江大學物理系凝聚態物理研究所經過多年的研究,找到了一條最為適合的溫度曲線,用氣相法成功地制備出了這顆最大線度達一點三厘米的大尺寸、高品質的單晶。研究所所長鮑世寧教授介紹說,除了金剛石和石墨,自然界的碳單質還可以以第三種形態--即籠狀分子的形態出現。而其中的碳六十球形分子以其特殊的對稱結構,在基礎研究和應用研究領域尤其受到廣泛關注。它不僅是很好的光導材料和潤滑材料,同時與鉀等金屬組成化合物后,在低溫下還具有超導的特性,而且與各種基因結合,還能形成有各種特性的豐富的衍生物。因此,自九十年代起,碳六十便引起了眾多科學家的關注。
由浙江大學物理系徐亞伯和李宏年等人組成的課題組在碳六十、碳六十化合物薄膜的結構和電子態研究領域頗有建樹,并曾入選一九九五至一九九八年度國家自然科學基金項目。
在制備出厘米級的碳六十單晶之后,課題組還在世界上第一次用解理、沉積、擴散的實驗方法獲得了碳六十及其化合物的價電子能帶色散,并從中發現了過去科學家們在理論研究中存在的一些問題。
有關專家評價,這一成果是世界近年來在富勒烯(指包括碳六十在內的碳的化合物)研究領域除單壁納米碳管外所取得的最重要的成果。