金刚石烯是一种纳米低维金刚石材料。可以利用特定官能基团在双层或者几层石墨烯表面的化学吸附作用来制备。此外,也可以利用高压手段使石墨烯金刚石化得到。
金刚石烯具有层间sp3碳键,因此被认为有很多的优点。这些优点包括优异的热传输性能、超低摩擦系数,高的固有频率和可控的带隙宽度。金刚石烯在纳米光电器件、超敏共振传感器件和提高器件机械耐磨性等方面具有潜在的应用价值。
北京高压科学研究中心缑慧阳研究员以及团队从理论模拟和实验方面对现阶段不同类型的金刚石烯(包括氢化金刚石烯,氟化金刚石烯,原始金刚石烯)进行了调查,对其结构特征、合成策略以及物理性质加以总结。此外还对外来金刚石烯中官能团基团、元素掺杂、石墨烯堆垛次序等影响因素进归纳分析,阐述了该领域中尚存的挑战和未来的机遇。
相关的成果以“Diamane: design, synthesis, properties, and challenges”为题,发表在Functional Diamond 杂志上。
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作者介绍
缑慧阳博士,北京高压科学研究中心研究员。长期致力于新型功能材料的研究,包括超硬材料、超导材料以及能源相关材料的设计、合成和应用,以及基于先进高压技术的材料表征方法。团队的特色是结合第一性原理计算,采用极端的实验条件对这些新型材料进行设计和合成,并解析其结构-性能关系。多项研究产物在技术、电子、光电子、能量转换和存储材料和器件的开发方面有潜在的应用前景。
吴来磊博士,燕山大学材料学院亚稳态材料实验室副研究员,有丰富的理论计算经验,对高含能材料、磁性材料,超硬材料和电子化合物等相关的功能性材料的结构和性质有丰厚的研究经验。