【材料|单原子厚新型碳材料拥有金属特性】德国和芬兰科学家在最新一期《科学》杂志撰文称 ， 他们合成出了一种独特的新型碳原子网络 ， 新形式的碳像石墨烯一样 ， 仅一个原子厚 ， 但原子结构和电子特性与石墨烯截然不同 ， 有望在电池等领域找到用武之地 。
碳以各种形式存在 ， 比如钻石、石墨和石墨烯等 。 石墨烯是迄今已知最薄的材料 ， 独特的“性格”使其有望在电子等多个应用领域“大显身手” 。 在石墨烯中 ， 每个碳原子与另外三个碳原子相连 ， 形成蜂窝状的六边形 。 理论研究表明 ， 碳原子也可以其他网络模式排列 ， 但科学家迄今一直未曾发现这些预测的网络 。
在最新研究中 ， 马尔堡大学和阿尔托大学的科学家发现了一种新的碳原子网络 ， 并将其命名为联苯烯网络 。 在这种新形式的碳材料中 ， 碳原子之间彼此连接 ， 形成正方形、六角形和八角形 ， 再组合成有序的晶格 。
研究人员还用高分辨率扫描探针显微镜证实了这种网络的独特结构 ， 并发现它的电子性质与石墨烯截然不同 。
他们表示 ， 石墨烯是半导体 ， 但这种新型碳拥有金属性质 。 马尔堡大学的迈克尔·戈特弗里德教授说：“新型碳网络上的窄条纹的行为像金属 ， 可用作未来碳基电子设备的导线 。 ”研究主要作者、马尔堡大学的樊启堂（音译）说：“这种新型碳网络也可以作为锂离子电池的正极材料 ， 与目前的石墨烯基材料相比 ， 新材料储锂容量会更大 。 ”
研究人员将含碳分子组装在光滑金表面上制得这种新材料：含碳分子首先形成由连接的六角形组成的链 ， 随后这些链连接在一起形成正方形和八角形 。 在连接前 ， 只有相同类型的链会聚集在金表面 ， 形成有序组合 ， 这对于新碳材料的形成至关重要 ， 因为不同类型的链之间发生反应只会生成石墨烯 。 阿尔托大学的严凌浩（音译）解释说：“我们的独特之处是使用了分子前体 ， 我们调整这些分子前体以产生联苯烯 ， 而非石墨烯 。 ”
目前 ， 研究小组致力于研制新材料更大的薄片 ， 以探索其应用潜力 。 他们也表示 ， 新合成方法有望催生其他新型碳网络 。 （刘霞）
总编辑圈点
石墨烯的横空出世 ， 打开了二维材料世界的大门 ， 也刷新了科学家对物质材料“维度”的认知 。 既然单层碳原子可以形成石墨烯 ， 理论上 ， 其他物质也可能以单层原子形式排列 ， 并形成新的二维材料 。 最新研究又带来新的启发：改变单层碳原子的排列形式 ， 即可形成另一种二维材料 ， 其他物质材料是否也如此？如果真是这样 ， 那么二维材料世界的疆界将大大拓展 。
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