具有窄带隙、超硬且韧性优异的半导体非晶碳
材料科学
2021-09-27 v1
摘要
在极端压力下，可由纳米结构前驱体生成具有非凡物理化学性质的新碳形态。然而，此类迷人材料的合成机制往往不甚明了，正如以 C60 为前驱体的情况，这导致结果不可重复，并阻碍了材料设计的进一步进展。本文通过在高压和适中温度下富勒烯的相变，制备出带隙为 0.1–0.3 eV 的半导体非晶碳，其各向同性超硬度和优异韧性优于单晶金刚石和无机玻璃。利用丰富的互补表征方法系统研究了结构与键合演化过程，这有助于建立相变模型，可用于新颖纳米碳体系在先进应用中的进一步高 p,T 合成。所制备的非晶碳材料在金刚石和石墨烯无法实现的严苛光电子应用方面具有潜力。
引用
@article{arxiv.2106.08163,
title = {Narrow-gap Semiconducting Superhard Amorphous Carbon with Superior Toughness},
author = {Shuangshuang Zhang and Yingju Wu and Kun Luo and Bing Liu and Yu Shu and Yang Zhang and Lei Sun and Yufei Gao and Mengdong Ma and Zihe Li and Baozhong Li and Pan Ying and Zhisheng Zhao and Wentao Hu and Vicente Benavides and Olga P. Chernogorova and Alexander V. Soldatov and Julong He and Dongli Yu and Bo Xu and Yongjun Tian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08163},
year = {2021}
}