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

  • 一支画笔 勾勒出乡村百姓的“诗与远方”

  • 委内瑞拉:美方已派遣外交官代表团赴委

独家策划

推荐阅读
8日,中国载人航天工程办公室发布2025年度《中国空间站科学研究与应用进展报告》。
2026-01-09 02:45
日前,生态环境部与国家统计局联合印发《关于发布2023年电力二氧化碳排放因子的公告》,以便于不同主体核算电力消费的二氧化碳排放量。
2026-01-09 02:45
近日,中国农业科学院农产品加工研究所联合国内外科研团队,系统揭示了小麦基因型、灌溉条件、储存方式及制粉工艺影响面团流变特性及产品质量的微观和介观机制。
2026-01-09 02:45
各地要强化标准牵引,结合相关部门人工智能终端智能化分级标准制定和产品智能化等级认定等情况,合理确定补贴品类。
2026-01-09 09:05
从中国机械工业联合会获悉,“十四五”时期是我国环保装备制造行业技术创新爆发期,产业链自主可控率超90%,核心专利数量全球第一,技术装备水平跃升,国际竞争力显著提升,国际市场占有率达23.1%。
2026-01-09 02:55
CES历来是观察前沿技术走向的重要窗口。今年,一个新词被频频提及——“物理人工智能(物理AI,Physical AI)”。
2026-01-08 18:29
从7日在京召开的全国知识产权局局长会议上了解到,根据世界知识产权组织最新发布的《2025年全球创新指数报告》,我国“综合排名进前十、单项排名‘双第一’”。
2026-01-08 02:20
近日,中央农村工作会议在北京召开。会议强调,“加强农业关键核心技术攻关和科技成果高效转化应用,因地制宜发展农业新质生产力”,为做好“三农”工作提供了重要指引。
2026-01-08 02:20
时序轮转一甲子,肇始于一间实验室的中国科技考古,历经六十载深耕求索,终从一片学术荒原,昂首跻身世界学科前沿之列。六十年来,中国科技考古依靠工作者们的汗水、智慧与坚守,写成一段传奇。
2026-01-08 02:20
冰冷坚硬的金属骨架、精确运转的齿轮电机……这,是不是你脑中的“机器人”?其实,还有一种机器人:它们没有坚硬的躯壳,而是以柔软的身体探索世界,它们并不强壮,却不会轻易损坏——这,就是软体机器人。它们像章鱼、蚯蚓、水母等自然界生物一样灵动,能够弯曲、伸展、钻入狭缝,展现出前所未有的环境适应力。
2026-01-08 02:25
近日,工业和信息化部正式公布我国首批L3级有条件自动驾驶车型准入许可,两款分别适配城市拥堵、高速路段的车型将在北京、重庆指定区域开展上路试点。
2026-01-08 02:25
“激光不是自然光,它是人类创造的‘最准的尺’‘最利的刀’,更是能为人类需求精准调光的‘魔法师’。”1月6日,科学家精神百场讲坛在扬州大学开讲,中国科学院院士、天津大学教授姚建铨向现场听众分享了自己60年的科研历程与心得。
2026-01-07 02:30
以前医生判断大脑是否健康,需要进行磁共振检查,这个检查结果用的是西方人群的参考标准。
2026-01-07 02:30
从中国科学院大连化学物理研究所获悉,“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究”项目已在中国空间站内开展。神舟二十一号航天员乘组共同在轨操作该项目实验,其中,中国科学院大连化学物理研究所研究员张洪章作为载荷专家发挥了其专业优势。
2026-01-08 02:20
硫化氢气味如臭鸡蛋,在天然气开采、炼油、煤化工中大量产生。它不仅有毒,更是形成酸雨的“元凶”之一。据统计,我国每年待处理的硫化氢约80亿立方米,全球规模更是巨大。如何安全、彻底地处理它,一直是工业界面临的巨大挑战。
2026-01-07 02:30
从生态环境部获悉,日前,南京环境科学研究所秦卫华、李中林、王涛研究团队在《布拉格国家昆虫博物馆馆报》上发表研究成果——西藏吉隆发现猎蝽科猛猎蝽属新物种吉隆猛猎蝽,我国青藏高原生物多样性数据库再添新成员。
2026-01-07 02:30
“人类工程与大自然的完美融合!”不久前,贵州花江峡谷大桥刚刚建成通车便火遍全网,各地游客纷至沓来,只为感受新晋世界第一高桥的壮观雄伟。
2026-01-07 02:30
“一张网”的构建是我国测绘地理信息事业转型升级的生动实践。
2026-01-06 09:53
具身智能作为人工智能与机器人科学交叉的前沿领域,是新一轮产业变革的技术引擎。
2026-01-06 02:45
我国首次航天员洞穴训练日前在重庆市武隆区圆满结束,28名航天员参加了这次训练。
2026-01-06 02:45
加载更多