石墨烯结构中单个错位可被操控
金属材料通过有针对性的折叠可展现全新的属性,虽然这仅是金属微观结构上的错位,不到百万分之一毫米,但对性能影响很大。现在,德国埃朗根—纽伦堡大学爱德曼·斯比克教授研究团队在石墨烯中找到了一种直接接触和移动这种错位的方法,这也为研究石墨烯纳米结构材料和拓展其性能铺平了道路。该研究已于近日发表在《科学进展》杂志上。
人们早就知道金属可以在不破裂的情况下变形,但这种变形原因直到20世纪40年代才被发现,即金属原子层面的晶体结构产生缺陷,所谓错位。当金属变形时,产生数以百万计错位并穿透材料。错位是金属材料轧制和锻造等加工技术的基础,也在日常生活中发挥重要作用,例如,汽车撞击时发生的金属材料变形吸收了撞击能量,从而可能拯救生命。
5年前,斯比克团队发现了所谓的双层石墨烯错位,这是由两个碳原子层构成的物质。斯比克教授称:“当我们在石墨烯中发现错位时,我们意识到已经找到了一种研究材料变形的理想模型系统。”但仅仅发现错位是不够的,还必须找到一种利用错位的方法。
为了能够拍摄到错位,研究人员采用了可在纳米尺度观测的电子显微镜。参与这项最新研究的博士研究生施瓦泽介绍说:“我们不仅可以看到试样纳米结构,而且可以直接与它们互动。例如,我们能够机械地移动纳米结构,定义热量或产生电势。”该装置的核心是一架小型机器人手臂,可以精确定位百万分之一毫米。机器人手臂配有细针,可以在试样表面移动,操纵单个错位。
研究人员最初对石墨烯抵抗机械应力的能力感到惊讶,设想在只有两层碳原子试样上用针尖施压,大多数材料都无法承受,但石墨烯毕竟是机械耐久性的世界纪录保持者,这使得研究人员能够用细钨尖针接触材料表面并移动错位。只有通过这种方式,科学家才能证明错位基本理论,同时也能获得关于错位如何相互影响和相互作用的新见解。(记者顾钢)
凡本网注明“XXX(非中国微山网)提供”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和其真实性负责。
央行将于一月二十九日发行贺岁普通纪念币一枚——牛年贺岁纪念币来啦!距离春节还有两周的时间,牛年贺岁纪念币已经亮相了!日前中国人民银行
2021-01-26 13:23
据国家知识产权局最新统计,2020年山东全省知识产权质押融资金额226 99亿元,占全国的10 41%,居全国第三位。其中,专利质押1057项、金额12
2021-01-25 08:25
1月20日7时34分,由淄博北站始发的D2921次列车首次开行,自此,从淄博乘坐动车可一路直达淮安、扬州等城市。当日7:22,记者看到由淄博始发
2021-01-22 14:26
今年以来,中铁十四局济南黄河隧道南岸项目部千方百计促施工,多措并举保工期,通过克服疫情不利影响,细化施工计划、领导靠前指挥、完善带
2020-12-07 09:38
今年以来,虽有疫情扰动,但外资对A股投资热度依旧不减。《证券日报》记者据东方财富Choice数据梳理,截至11月26日,年内北上资金净流入144
2020-11-27 09:52
潍荣高速铁路潍莱段(以下简称潍莱高铁)26日开通运营,山东省面积最大的县级市平度首通高铁,山东济南、青岛、烟台、威海、潍坊间的联系将更
2020-11-26 14:47
记者19日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,中、美古生物学者最近在福建漳浦发现一种1500万年前的南酸枣化石。就像人们熟知的木乃伊,
2020-11-25 09:34
大多数星系都形成于宇宙早期,我们的银河系也不例外。科学家推测,银河系可能是在宇宙早期由几个矮星系碰撞形成的,这些矮星系形成于130亿
2020-11-23 09:14
11月18日,中国证券业协会公布的证券公司2020年前三季度经营数据显示,135家证券公司2020年前三季度实现营业收入同比增长31 08%,净利润同
2020-11-20 09:06
11月16日,中际旭创发布可转债预案,拟募集30亿元用于建设光模块业务研发中心及高端光模块生产基地项目,并补充流动资金、偿还银行贷款。根
2020-11-18 09:50