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石墨烯知识小学堂第七课

文章出处:网络 人气:发表时间:2019-12-11 09:48
诺贝尔奖
        石墨烯应用范围广阔。根据石墨烯强度超大,超薄的特性,石墨烯可被广泛应用于各领域,比如超薄超轻型飞机材料,超轻防弹衣等。根据其优异的导电性,使它在微电子的领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来超级计算机,碳元素更高电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。另外石墨烯材料还是优良的改性剂,在新能源领域如锂离子电池、超级电容器方面,由于其高传导性、高比表面积,可用于作为电极材料助剂
        在2004年石墨烯出现在实验室中,当时,英国曼彻斯特大学两位科学家安德烈•杰姆和克斯特亚•诺沃消洛夫发现他们能用一种非常简单方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从石墨中剥离石墨片,然后把薄片两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,就能把石墨片一分为二。不断地这样的操作,于是薄片越来越薄,最后,他们得到了仅由一层碳原子构成薄片,这就是石墨烯。这以后,制备石墨烯新方法层出不穷,经过5年的发展,人们发现,把石墨烯带入工业化生产领域已为时不远了。 因此,两人于2010年获得诺贝尔物理学奖。
        他们曾是师生,现在是同事,他们都出生于俄罗斯,都曾在那里学习,也曾一同在荷兰学习和研究,最后他们又一起在英国制备出了石墨烯。这种神奇材料的诞生使安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫获得2010年诺贝尔物理学奖。
        海姆和诺沃肖洛夫2004年制备出石墨烯。这是世界上最薄的材料,仅有一个碳原子厚。与所有其他已知材料不同的是,石墨烯高度稳定,即使被切成1纳米宽的元件,导电性也很好。此外,石墨烯单电子晶体管可在室温下工作。而作为热导体,石墨烯比任何其他材料的导热效果都好。
        海姆和诺沃肖洛夫认为,石墨烯晶体管已展示出优点和良好性能,因此石墨烯可能最终会替代硅。由于成果要经得起时间考验,许多诺贝尔科学奖项都是在获得成果十几或几十年后才颁发。而石墨烯材料的制备成功距今才6年时间,就获得了诺贝尔奖,这使诺沃肖洛夫感到意外。他说:“今天早上听说这个消息时,我非常惊喜,第一个想法就是奔到实验室告诉整个研究团队。”而海姆则表示,“我从没想过获诺贝尔奖,昨天晚上睡得很踏实”。
        海姆认为,获得诺贝尔奖的有两种人:一种是获奖后就停止了研究,至此终老一生再无成果;一种是生怕别人认为他是偶然获奖的,因此在工作上倍加努力。“我愿意成为第二种人,当然我会像平常一样走进办公室,继续努力工作,继续平常生活。”