点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:我学者通过电子云调控发现石墨相变新机制
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

我学者通过电子云调控发现石墨相变新机制

来源:科技日报2021-08-02 09:23

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  科技日报讯 (记者吴长锋)记者从中国科学技术大学了解到,该校朱彦武教授团队通过原位X射线研究,结合第一原理计算提出了3R石墨到2H石墨的层间滑移路径,并通过研究同一区域接触氮化锂前后的薄层石墨拉曼信号变化,确认了其电荷状态变化。相关成果日前发表在知名学术期刊《纳米快报》上。

  作为锂离子电池负极、石墨烯制备等领域的重要原材料,石墨一般包含两种晶格结构:六方相(简称2H相)和菱形相(简称3R相)。其中,2H相能量较低,在粉体中占比较高;3R相能量较高,在粉体一般占比较低。但随着石墨颗粒碎化,片径减小,3R相占比逐渐升高,最高可达50%。

  最近研究表明,3R相石墨能带结构中包含三维狄拉克锥,电子态具有间隙,在低温下电子传输受表面态支配;3R堆叠形式的三层石墨烯表面具有的平坦能带有助于产生强关联现象,从而产生具有自发对称性破缺,例如铁磁有序态和表面超导态。在已有的石墨相变研究中,为将石墨粉体中的3R相全部转变为2H相,常需要对其进行高温高压石墨化处理,或采用激光加热、焦耳热等手段,所需条件苛刻,能耗较大。

  科研人员经过长期研究发现,在石墨粉体中加入少量氮化锂晶体粉末,即可在较低温度下实现大范围片径尺寸宏量石墨粉体中的3R相向2H相完全转变。进一步研究发现,该条件下石墨相变机理为:功函数差异导致氮化锂晶体粉末在接触石墨时将部分电子转移至石墨的共轭π电子云,使得石墨层间距异常增大,从而显著降低石墨层间滑移能垒,使得3R相得以在更加温和条件下转变为2H相。

  这项研究成果通过对石墨电子云形态进行调控,有望实现对石墨堆叠形态和性质的精确控制,也为其他碳基材料结构调控及新型碳材料制备提供了新思路。

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平同俄罗斯总统普京共同会见记者

独家策划

推荐阅读
2026年亚太经合组织(APEC)贸易部长会议将于5月22日至23日在江苏省苏州市举办。苏州高新区镇湖绣娘姚琴华、岳琰创作的苏绣作品《朱荷图》《太湖一梦入姑苏》也一同展出。一根丝,在绣娘手中可以绣出江南山水;在现代工厂里,也可以进入高端面料、工业材料、绿色纤维和全球供应链。
2026-05-21 09:35
残障群体对无障碍环境建设最为敏感、利益最为攸关,但其话语权也相对较弱。不断完善相关法律体系,以充分保障残障群体在无障碍环境建设中各项权利。
2026-05-21 09:33
光,是宇宙中最神秘而又最常见的存在。从彩虹与翅膀的启示,到光子晶体与超材料的设计,人类在光学材料上的探索不断深化,实现了从“理解自然之光”向“设计与驾驭光”的飞跃。
2026-05-21 09:31
全球气候变化加剧,干旱灾害频发,正威胁世界粮食安全。
2026-05-21 09:30
2026年5月21日至23日,中国科学技术馆在河南省科学技术馆举办“全国科学家故事馆校众创展演活动”。
2026-05-21 09:27
近日,中国工程院院士、西安电子科技大学教授段宝岩率领团队自主研制的一对多动目标微波无线传能地面验证系统取得重大突破,在百米级距离实现了千瓦级的直流输出功率,直流—直流传输效率达到20.8%,波束收集效率高达88.0%。
2026-05-20 09:42
5月18日,随着“雪龙2”号凯旋,中国第42次南极考察圆满落下帷幕。
2026-05-20 09:37
逛一座馆,见证玻璃工业百年变迁。参观工业博物馆,一件件展品记录的是中国制造的发展史,是从落后到并跑、领跑的奋斗史。让我们以工业博物馆为支点,撬动工业旅游这个大市场,以工业文化涵养制造强国建设。
2026-05-20 09:34
近日,中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称天津工生所)糖生物合成与绿色制造攻关团队的研究成果被期刊接收。
2026-05-20 09:27
天津市河西区陈塘庄街道社区的医生向我们反馈,预警模式实现了高危人群的精准干预,社区脑卒中发病率与复发率明显下降。
2026-05-20 09:16
“雪龙2”号极地科考破冰船18日抵达上海,这标志着中国第42次南极考察圆满结束。
2026-05-19 09:54
5月18日,中国第42次南极考察圆满结束。中山大学共有4名老师参与本次任务——大气科学学院教授韩博,遥感科学与技术学院副教授梁琦、叶玉芳、王绍银。
2026-05-19 09:53
“琅琊”海洋大模型现已在国家海洋环境预报中心部署测试运行,实现实景应用。这意味着,这个从青岛走出的AI模型,开始真正为国家海洋预报工作贡献力量。
2026-05-19 09:52
打破传统学科分立格局,发挥工科见长优势,以工程需求催生基础研究、以基础研究赋能工科升级。
2026-05-19 09:50
如今,人工智能正在深刻改变着各行各业。多所大学已将人工智能通识课纳入培养方案,面向全体学生开课
2026-05-19 09:49
在5月15日发表于《细胞》的一项研究中,科学家将从菠菜中提取的光合作用系统移植到小鼠眼中,它能够将光转化为携带能量的分子,从而有效抑制炎症。新加坡国立大学的生物纳米技术专家邢阔然(音)和同事开展的这项研究受到了海蛞蝓的启发,后者能够从藻类中窃取光合作用的机制。
2026-05-18 09:19
标志着奶山羊生物育种迈入世界前列。
2026-05-18 09:14
每一针疫苗、每一瓶点滴,在进入人体前,都必须跨过一道生命红线。
2026-05-18 05:15
利用场景化教学将教室小课堂延伸向社会大课堂,让思政教育“走新”更“走心”。
2026-05-18 05:15
近年来,在应对全球气候变化、保障粮食和重要农产品稳定安全供给基础上,我国积极推进农业农村减排固碳,系统构建气候韧性农业科技战略体系,
2026-05-18 04:05
加载更多