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　　美國(guó)萊斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)建模了一個(gè)納米級(jí)三明治，即兩片石墨烯包圍在氧化鎂納米晶簇的周?chē)?，如下圖所示。研究團(tuán)隊(duì)表示，該三明治帶來(lái)了具有可拓展光電特性的‘超強(qiáng)導(dǎo)電材料’。研究成果發(fā)布在3月的皇家化學(xué)學(xué)會(huì)雜志《Nanoscale》上。

　　技術(shù)突破

　　研究人員受到其他實(shí)驗(yàn)啟發(fā)，在該實(shí)驗(yàn)中使用范德華力對(duì)各種各樣的分子進(jìn)行了包裹以聚攏。萊斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)是首個(gè)采取理論研究法來(lái)確定這種“人造”樣品(雙層石墨烯中含有二維氧化鎂)的電子和光電特性。

　　研究人員表示：“如果曾經(jīng)開(kāi)展過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們將有一個(gè)更好的基準(zhǔn)點(diǎn)，我們的計(jì)算更容易得到驗(yàn)證，將允許我們計(jì)算結(jié)果更可靠地拓展，以此可確定超越實(shí)驗(yàn)邊界的性能趨勢(shì)。”

　　研究成果

　　美國(guó)萊斯大學(xué)材料學(xué)科學(xué)家Rouzbeh Shahsavari和其同事建造了化合物的計(jì)算機(jī)仿真，發(fā)現(xiàn)其可提供適合于分子感知的特性。盡管石墨烯沒(méi)有帶隙，但新的混合材料有，并且?guī)犊梢罁?jù)不同器件進(jìn)行調(diào)整，所拓展的光學(xué)特性也是可調(diào)和有用的。

　　Shahsavari說(shuō)：“我們看到單氧化鎂薄片只吸收一種發(fā)射光，而當(dāng)它陷在兩層石墨烯中就可以吸收一個(gè)寬光譜。這將是對(duì)傳感器很重要的機(jī)制。”

　　意義

　　Shahsavari說(shuō)，該工作將幫助研究人員設(shè)計(jì)一系列帶有包裹分子的定制化混合2D和3D結(jié)構(gòu);研究團(tuán)隊(duì)研究出的理論對(duì)六方氮化硼等其他2D材料也是可用的，也可用于分子填充。

　　Shahsavari說(shuō)：“世界上沒(méi)有任何一種材料能夠解決所有的技術(shù)問(wèn)題。實(shí)質(zhì)上總是制造混合材料來(lái)增強(qiáng)多種器件的最佳特性來(lái)做某種具體應(yīng)用。我們的團(tuán)隊(duì)正致力于這種混合材料來(lái)轉(zhuǎn)變他們的器件和結(jié)構(gòu)以滿足新的挑戰(zhàn)。”

　　資金支持

　　美國(guó)萊斯大學(xué)和伊朗科學(xué)精英聯(lián)盟為該研究提供資金支持。萊斯國(guó)家科學(xué)基金會(huì)提供計(jì)算資源——DAVinCI超級(jí)計(jì)算機(jī)。該超級(jí)計(jì)算機(jī)由萊斯大學(xué)的研究計(jì)算中心和肯·肯尼迪信息技術(shù)研究所共同購(gòu)入，并由前者負(fù)責(zé)管理。

　　來(lái)源：大國(guó)重器 作者：長(zhǎng)青