关于二维材料目前有哪些前沿领域以及有待探讨的方向? | 化學工廠資訊網
![关于二维材料目前有哪些前沿领域以及有待探讨的方向?](https://i.imgur.com/lO00bdM.jpg)
当然,主流的二维材料也有缺点,例如二硫化钼载流子迁移率在实际中不够高,容易被带电粒子影响性能。磷烯很不稳定。其晶体管使用寿命不会超过一个月。
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写个不靠谱的回答,仅供参考。手动打字,有些数据记得不是很清楚,欢迎指正。二维材料大家族,我们所做的主要分为两个方面:制备新的二维材料;二维材料的性能改进。
对于二维材料,大家期望颇高。打开新世界,我们所需要的太多了。零带隙的石墨烯,半导体磷烯、二硫化钼,宽带隙绝缘体hBN。注意以上带隙是递增的。据预言二维材料种类达数千种。原谅我这里没有引用文献,没有给出具体数值。因为这是不靠谱回答,请原谅我吧,阿门!为什么我们需要这么多种二维材料呢?因为在实际中绝大部分是很难被制备出来的,或者成本极高等等。目前实验上石墨烯(氧化还原石墨烯)、二硫化钼(过渡金属硫族化合物)、磷烯、六方氮化硼等几种二维材料是相对容易被制备出来的,而且它们性质各异而突出,并互补。当然,硼烯、砷烯、InSe等也是很好的备用选择和补充,如果其稳定性、各种性能及制备能得到提升或更简便,也许可以扶正,算是潜力股吧。当然,主流的二维材料也有缺点,例如二硫化钼载流子迁移率在实际中不够高,容易被带电粒子影响性能。磷烯很不稳定。其晶体管使用寿命不会超过一个月。另外,曾经的完美材料石墨烯,没有带隙是其致命的缺点,太难打开了,特别是一个不算小的带隙。
请继续相信构建新世界的大厦,我们依旧贪婪。从开始的输运性质,用于电子器件、自旋电子器件和电极材料,到后来的磁性材料,光电器件,光催化剂,锂电池、太阳能电池,超级电容器等等。我们发现与传统的体材料相比,二维材料可应用的领域太多了。甚至可以拿来对水进行杀菌消毒(一篇nature nanotechnology)。只要你敢想,依旧有很多别的可能。
此外,为了得到最好的效果,根据需求,可以对二维材料的某些性能进行改进。例如纳米条带、掺杂、官能团吸附、边界修饰、线性缺陷、电磁场、复合异质结。当然,目前比较先进的技术是范德瓦尔斯(vdW)异质结。因为异质结选择多,能得到各种各样的性质。
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