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二維材料

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二維材料,是指電子僅可在兩個(gè)維度的非納米尺度(1-100nm)上自由運(yùn)動(dòng)(平面運(yùn)動(dòng))的材料,如納米薄膜、超晶格、量子阱。二維材料是伴隨著2004年曼切斯特大學(xué)Geim 小組成功分離出單原子層的石墨材料——石墨烯(graphene) 而提出的。 納米材料是指材料在某一維、二維或三維方向上的尺度達(dá)到納米尺度。納米材料可以分為零維材料、一維材料、二維材料、三維材料。零維材料是指電子無法自由運(yùn)動(dòng)的材料,如量子點(diǎn)、納米顆粒與粉末。

定義

    一維材料是指電子僅在一個(gè)非納米尺度方向上自由運(yùn)動(dòng)(直線運(yùn)動(dòng)),如納米線性結(jié)材料、量子線,最具代表的是碳納米管(carbon nanotube)。

    三維材料是指電子可以在三個(gè)非納米尺度上自由運(yùn)動(dòng),如納米粉末高壓成型或控制金屬液體結(jié)晶而得到的納米晶粒結(jié)構(gòu)(納米結(jié)構(gòu)材料)。

起源:

    二維材料是伴隨著2004年曼切斯特大學(xué)(University of Manchester)Geim 小組成功分離出單原子層的石墨材料——石墨烯(graphene) 而提出的。石墨烯突出的特點(diǎn)是單元子層厚,高載流子遷移率、線性能譜、強(qiáng)度高。無論是在理論研究還是應(yīng)用領(lǐng)域,石墨烯都引起了極大的興趣,Geim本人稱之為“God Rush(淘金熱)”。

    后續(xù)又有一些其他的二維材料陸續(xù)被分離出來,如氮化硼(BN)、二硫化鉬(MoS2)。最近在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域有著廣泛的研究。


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