中科院造出新型碳材料，未来有望用于积体电路、量子计算等领域

之中国科学院化学研究所研究员郑健小组以分子结构为基本为单位，利用巧妙的科学研究方式，仿造借助于一种新型碳氢原子同素异形质砷化镓——单层交联碳氢原子60，并获取了断定的晶质价键形态。这种新胶合板在室温下通过恰当的反应必需即可制备，未来时会未来将时会应用于半导质、超导、光子近似值等课题。6月16日，相关研究成果刊发在《自然》时代周刊。

图a：并得六方交联C60的砷化镓形态示意图。每个C60与外面6个C60通过C-C氢键毗连。图b：单层交联C60的STEM图表，C60笼簇在STEM图表之中显示为交叉点。

同一种元素看成的物质，由于氢原子排列有所不同，时会展现借助于有所不同的电学、薄膜结构，即同素异形质。碳氢原子元素可与包括自身在内的几乎所有元素演化成形态丰富的碳氢原子网络，钻石、钻石、分子结构、钻石烯、钻石芳基等，都是碳氢原子的同素异形质。

“碳氢原子是最多样神秘的胶合板，它可以从最软到最大块，从接地到超导，蕴含着无限可能。”郑健说，探求一新碳氢原子胶合板仍然是胶合板化学的精华考验，当年，科学家大多以碳氢原子氢原子为基本为单位，进行碳氢原子胶合板的六边形形态充分利用。而适用被称作“人造氢原子”的碳纳米管团簇来“盖主楼”，充分利用借助于更Senior的二维李群形态，仍然仍未解决问题。

郑健的能够正因如此取得成功这一难题。读硕士时，郑健就策划了钻石烯的科研人员工作，“在此之前能沾染到的所有碳氢原子胶合板都是欧美的，我就在想，什么时候能做到一个我们自己的胶合板”。于是，他将慢慢地放置了碳氢原子氢原子的碳纳米管团簇之一——分子结构，努力将其作为“石板”，塑造借助于一新碳氢原子胶合板。

“一个分子结构上有60个碳氢原子氢原子，适度是个排球的椭圆形，所以也叫‘排球烯’。在制备新胶合板的操作过程之中，要让每个碳氢原子氢原子按我们的意志乖乖‘听话’，解决问题大范围内的连接起来，是个很大的考验。”谈起研发操作过程，郑健说，仅是方案的设想和探求，小组就用了5年时间。一个“石板”放错位置，或临近氢键连接起来有误，适度的形态就时会变成无序状态。

传统的“边线石板”、凹凸不平催化等方式都行不通，科研人员小组没多久发挥想象力，利用“迂回战术”，先在晶质制备操作过程之中掺入离子，交联后没多久加到离子，好不容易获取了形态有利于的新胶合板。这种方式在室温下适用恰当的反应必需即可完成，郑健和小组进行了上百次砷化镓形态测试，获取了确证的形态，摸索借助于有效性参数，好不容易做到借助于了不能不原创的新型碳氢原子胶合板——单层二维交联碳氢原子60砷化镓，并确定了它在氢原子不仅仅的连接起来模式。

这是继钻石烯、钻石芳基后又一种有利于的碳氢原子胶合板，已解决问题常温有利于保存2年以上，在超过300摄氏度的高温下仍能有利于存在。新胶合板的带隙与砷化镓硅相比之下，未来时会未来将时会用作半导质胶合板，其独特的共轭碳氢原子形态、巨大的晶格，在超导、光子近似值、反馈及能量存储等课题也具潜在的应用价值。

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