寡層石墨烯/黑磷烯及其復(fù)合材料的高壓合成及鐵磁性的研究
發(fā)布時間:2021-04-13 17:42
2004年,石墨烯的發(fā)現(xiàn)在科學(xué)界掀起了一場關(guān)于二維材料的研究熱潮。然而利用封閉的高壓技術(shù)對二維材料的合成研究卻寥寥無幾。2010年,Zhao等人采用球磨法,通過動高壓方法對石墨烯進(jìn)行了制備,從而得到了單層和寡層的石墨烯。這是首次采用高壓技術(shù)對二維碳材料進(jìn)行研究。于2014年發(fā)現(xiàn)的黑磷烯,因其具有獨(dú)特的層數(shù)依賴可調(diào)帶隙而被人們廣泛關(guān)注。而黑磷,作為合成黑磷烯的原料,是磷元素的一種同素異形體,它只能在高壓條件下存在。此后采用高壓技術(shù)來合成二維黑磷烯的研究逐漸開始出現(xiàn)。如,2015年,Du等人以紅磷薄膜為初始原料,使用多面頂高壓裝置,在壓力為10 GPa的條件下獲得了黑磷薄膜。這是首次通過靜高壓技術(shù)對二維黑磷烯進(jìn)行直接的合成。雖然二維材料在很多領(lǐng)域都具有令人著迷的性質(zhì),但是相比于其在電學(xué)領(lǐng)域和光學(xué)領(lǐng)域的研究,關(guān)于二維材料的磁學(xué)性質(zhì)的研究卻略顯不足。而石墨烯和黑磷烯作為沒有d軌道電子的非過渡族元素二維材料,對其磁學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究顯得尤其重要。根據(jù)Nakada和Sofo等人的報道,石墨烯的鋸齒形邊緣結(jié)構(gòu)和半飽和的懸空鍵會導(dǎo)致長程磁有序,從而產(chǎn)生磁性。黑磷烯的鐵磁性則取決于鋸齒形邊緣的P-O鍵和表面...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
高壓合成裝置(a)活塞-圓筒型;(b)Walker型
第一章 緒論保壓1小時,可以獲得直徑為12 mm的寶石級翡翠。圖1.2 碳的高壓相圖1.1.2 動高壓簡介在高壓科學(xué)研究中,通常的加壓方法是使用靜高壓方法[34]。上世紀(jì)初期,通過靜高壓產(chǎn)生的壓力由于受到材料強(qiáng)度的限制而難以做出突破。為了適應(yīng)在更高壓力下研究物質(zhì)的變化,在上世紀(jì) 40 年代,動高壓技術(shù)得到了發(fā)展[35]。動高壓技術(shù)是利用波將壓力逐漸傳播至整個受壓物質(zhì),因此對物質(zhì)微元的受壓約束是靠其本身的慣性來實現(xiàn)的。所以原則上,只要在壓力源可能的范圍內(nèi),用動高壓可以使這種波無限的增加。這種波在高壓科學(xué)中稱之為沖擊波,所以動高壓技術(shù)也稱之為沖擊波高壓技術(shù)。圖 1.3 展示了各種沖擊波高壓技術(shù)所能產(chǎn)生的壓力示意圖。一般沖擊波的實驗大多是在一維應(yīng)變條件下進(jìn)行的。在此情況下
各種沖擊波高壓技術(shù)所能產(chǎn)生的壓力示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高壓化學(xué)[J]. 劉曉旸. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z2)
[2]行星式高能球磨機(jī)工作原理研究[J]. 陳世柱,黎文獻(xiàn),尹志民. 礦冶工程. 1997(04)
[3]高壓物理講座 動態(tài)高壓技術(shù)[J]. 經(jīng)福謙. 物理. 1986(05)
博士論文
[1]具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)多鐵材料的高溫高壓合成及性質(zhì)研究[D]. 劉扶陽.吉林大學(xué) 2014
[2]球磨法用于制備納米功能材料[D]. 陶濤.中南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]石墨烯的固相合成及其磁性和電化學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 陳華偉.吉林大學(xué) 2013
本文編號:3135735
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
高壓合成裝置(a)活塞-圓筒型;(b)Walker型
第一章 緒論保壓1小時,可以獲得直徑為12 mm的寶石級翡翠。圖1.2 碳的高壓相圖1.1.2 動高壓簡介在高壓科學(xué)研究中,通常的加壓方法是使用靜高壓方法[34]。上世紀(jì)初期,通過靜高壓產(chǎn)生的壓力由于受到材料強(qiáng)度的限制而難以做出突破。為了適應(yīng)在更高壓力下研究物質(zhì)的變化,在上世紀(jì) 40 年代,動高壓技術(shù)得到了發(fā)展[35]。動高壓技術(shù)是利用波將壓力逐漸傳播至整個受壓物質(zhì),因此對物質(zhì)微元的受壓約束是靠其本身的慣性來實現(xiàn)的。所以原則上,只要在壓力源可能的范圍內(nèi),用動高壓可以使這種波無限的增加。這種波在高壓科學(xué)中稱之為沖擊波,所以動高壓技術(shù)也稱之為沖擊波高壓技術(shù)。圖 1.3 展示了各種沖擊波高壓技術(shù)所能產(chǎn)生的壓力示意圖。一般沖擊波的實驗大多是在一維應(yīng)變條件下進(jìn)行的。在此情況下
各種沖擊波高壓技術(shù)所能產(chǎn)生的壓力示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高壓化學(xué)[J]. 劉曉旸. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z2)
[2]行星式高能球磨機(jī)工作原理研究[J]. 陳世柱,黎文獻(xiàn),尹志民. 礦冶工程. 1997(04)
[3]高壓物理講座 動態(tài)高壓技術(shù)[J]. 經(jīng)福謙. 物理. 1986(05)
博士論文
[1]具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)多鐵材料的高溫高壓合成及性質(zhì)研究[D]. 劉扶陽.吉林大學(xué) 2014
[2]球磨法用于制備納米功能材料[D]. 陶濤.中南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]石墨烯的固相合成及其磁性和電化學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 陳華偉.吉林大學(xué) 2013
本文編號:3135735
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