重磅！新型碳同素異形體單晶單層聚合用碳60問世

碳材料被認為是一種未來材料，有的材料學家甚至認為人類社會正在由現今的“硅基電子時代”邁入到未來的“碳基電子時代”，因此有關碳材料的種種發現都備受關注。中國科學院化學研究所研究員鄭健團隊創制了一種新型碳同素異形體單晶——單層聚合用碳60，這種新型碳材料具有較高的結晶度和良好的熱力學穩定性，并具有適度的禁帶寬度，為碳材料的研究提供了全新的思路。近日，該工作成果在國際學術期刊《自然》發布。

制備新型碳材料一直是材料領域的前沿科學問題，新型碳材料的每一次發現都引發了材料學家的研究熱潮。“此項研究最大的突破在于，以碳簇代替碳原子構筑碳材料。”鄭健介紹，此前構筑二維材料的最小單元是單個原子，而碳簇由多個碳原子構成，例如碳60是由60個碳原子構成的球狀結構。團隊認為，以碳簇構建二維材料有望獲得更加新奇的性能。團隊通過5年潛心研究，最終成功制備了單層二維聚合碳60單晶，由碳60在平面上通過C-C鍵相互共價鍵合形成規則的拓撲結構。

研究表明，單層聚合碳60在光/電半導體器件、非線性光學和功能化電子器件等方面具有重要應用前景，在超導、量子計算、信息及能量存儲、催化等領域也具有應用潛力。(于忠寧)

關鍵詞： 硅基電子時代 碳基電子時代 新型碳同素異形體單晶 制備新型碳材料