科學網—最細的納米線可達原子厚度

2020-12-06 科學網

 

線纜可縮小到一串單一的原子。　圖片來源：材料人網

你所能想像到的最細的線纜有多細？答案是一個原子！最近，英國劍橋大學和華威大學的研究人員成功將線纜縮小到了一串單一的原子（碲原子），製備出了真正的一維材料。為使碲原子穩定存在，研究人員將其固定在碳納米管中，並且他們還發現，通過改變納米管的直徑，可以控制碲的其他性質。這項研究可能會使我們將來隨身攜帶的設備變得非常小。

在我們的三維宇宙中，材料不可能實現真正的一維或者二維，一張紙仍然有厚度，無論這個厚度有多小。但是像石墨烯這種僅有一個原子厚度但仍具有高度和寬度的材料，可以在功能上是二維的。同樣的道理，這種新的納米線的寬度和高度都不超過一個原子，則可以被認為是一維的。

但問題也正是出現在這個微小的規模上。原子並不總是以科學家想要或期望的方式行事，不具備任何結構，它們傾向於分散，所以材料不能穩定存在。為了使碲原子排成一條直線，研究人員將它們注入到碳納米管中，使它們緊靠在一起，同時也不會對它們的導電性造成幹擾。

「在非常小的規模上處理材料時，通常需要將材料沉積在一個表面上，但問題是這些表面往往都具有反應性。但碳納米管在化學上是非常惰性的，所以在嘗試創造一個真正的一維材料時，它們就可以幫助解決這個問題。但是，我們也僅僅是剛開始了解這些體系的物理和化學性質，仍然有很多基礎物理等待被發現。」研究人員保羅·梅德羅斯說。（李木子）

《中國科學報》 (2017-05-25 第6版 前沿)

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