欢迎您:登录 | 注册
科普之友首页
※您现在的位置: 科普之友 >> 物理 >> 物理资讯 >> 正文  

我国专家提出元素碳的一种新结构 性能更稳定

来源:不详       更新时间:2011-4-29 12:57:13
 

  最近,中科院研究生院教授苏刚及其博士生胜献雷等人基于密度泛函第一性原理研究,设计提出了元素碳的一种新结构,该结构被命名为T型碳(T-carbon)。相关研究结果近日发表在国际著名期刊《物理评论快报》上。

  碳是地球上组成生命的最基本元素之一,可以形成sp3、sp2和sp杂化化学键,具有很强的结合能力,可与其他元素结合成不计其数的无机和有机化合物,构成了丰富多彩的世界。在自然界,碳一般具有三种同素异形体:石墨、金刚石和无定形碳。

  苏刚等人提出,如果将立方金刚石结构中每个原子用一个碳的正四面体来替代,将会形成碳的一种新型三维立方晶体结构。他们基于密度泛函的第一性原理研究,发现这种结构在几何、能量以及动力学上都是稳定的,并命名该同素异形体为T-carbon。研究表明,T-carbon具有与金刚石相同的空间群,是一种具有直接带隙的半导体,带隙在3eV左右,并可通过掺杂来调控带隙大小以适用于光催化;其价电子形成了各向异性的sp3杂化键。T-carbon的维氏硬度为61.1GPa,与立方氮化硼的硬度相当,比金刚石的硬度小1/3左右,具有非常低的密度,仅为每立方厘米1.5克。与碳的其他同素异形体比较,T-carbon沿特定方向上的原子间距比较大,每个原子体积是金刚石的两倍多、石墨的1.5倍;其体弹性模量是金刚石的36%、石墨的57%;其原子间空隙较大,非常有利于做储能材料。由于上述独特的性能,T-carbon一旦实验上被获得,将会在光催化、吸附、储氢、航空航天材料等领域有潜在的广泛应用。进一步的研究显示,T-carbon也有可能在宇宙星际尘埃或太阳系外行星中被观察到。

  该项工作得到了国家自然科学基金委和中科院的支持。

  • 上一个物理:

  • 下一个物理:

  • 谈高中物理实验教学

    类星体超光速运动现象之谜:只是

    英首测太阳能垃圾桶 内置压缩机“

    在镜子前面画图

    智利高原现时空波动望远镜:寻大

    美工程师造出最小十亿像素相机:

    声音的悦和噪

    美研究人员建议将路面改亮色减缓

    超级地球存在液态金属 保护外星生

    荷兰计划铺建太阳能车道用于街道

    创设实验情景引导质疑探究

    神奇的电子慧眼
    物理资讯
    自然地理
    普通自然地理[今日地理]首次海洋物种普查完成:怪鱼舌
    普通自然地理[世界地理]NASA公开全球森林地图 南美热带
    普通自然地理[自然生物]深海陷阱捕获“超级大个子”(图
    普通自然地理[今日地理]评论:“曹操墓”发掘咋让人越
    宇宙奥秘
    [航空航天]欧洲GOCE卫星电脑故障 导致数据
    [航空航天]“萤火一号”进入发射窗口期
    [航空航天]NASA最新发现一颗蓝色行星 具备
    [航空航天]中国空间技术研究院称 已成功研
    未解之谜
    [UFO飞碟]英国著名的UFO离奇事件  黑暗森
    [麦田怪圈]麦田怪圈上空盘旋的UFO被抓拍视
    [UFO飞碟]评论:霍金猜想是好莱坞式妄想
    [UFO飞碟]波罗的海发现形似飞碟残骸 科学
    生命科学
    [生物*医学]日本福岛县开始 对未成年人实施
    [生物*医学]猴子可用意念打游戏
    [生物*医学]几滴血就可诊断前列腺癌
    [生物*医学]手足口病成婴儿致死一大元凶 对
    动物世界
    [动物世界]热情猫咪与冷血蜥蜴同居 两小无
    [动物世界]龅牙小兔性命堪忧 盼通过手术回
    [动物世界]小鸭池塘探险遇险情 丧子雌鸭施
    [动物趣味知识]5只青蛙3天能吃掉害虫1200个,平
    科普文章
    [地球科学]氮污染加剧威胁山地森林附生苔
    [化学教学教研]初中生如何提高化学学习效率
    [医药健康]服用阿司匹林可降结肠癌患者死
    [数学教学教研]初中数学期末复习五原则
    [医药健康]研究表明“二手烟”可引发脂肪
    [物理教学]高考理综物理总复习高效复习法
    设为首页 | 加入收藏 | 联系我们 | 友情链接 | 使用本站前必读
    Copyright © 2007 - 2011 科普之友( www.kepu365.com ) Corporation, All Rights Reserved