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论文作者:高鸿钧等 期刊:《先进材料》 发布时间:2008-11-17 13:38:33
科学家制成大面积单晶硼纳米线
 
硼(B)具有优良的物理化学特性,如:高热稳定性、高熔点、高硬度、高拉伸强度和杨氏模量、低电子亲和势,是理想的新型场发射阴极材料。硼的低维纳米结构的生长制备非常困难,尤其是制备大面积单晶硼纳米结构及其阵列。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室高鸿钧研究组近些年来开展了对B纳米结构及其基本物性的探索研究。他们采用碳热还原法得到了大面积的、具有良好电学特性和场发射性质的新型一维硼纳米锥结构(《先进材料》(Adv. Mater. 19,4480(2007))。
 
最近,高鸿钧研究组的博士生刘飞等得到了大面积单晶的硼纳米线,其晶系属四方结构,长度为几个微米,直径为20-40nm。单晶硼纳米线的功函数被确定为4.4eV,低于块体硼材料,单根硼纳米线的电导率在3x10-3到8x10-3(Ω•cm-1)之间,单根硼纳米线的场发射电流密度为2x105~4x105 A/cm2,而且具有很好的热稳定性。该项研究结果表明:硼纳米线可能成为新一代的场发射阴极材料。该项工作与中山大学许宁生教授等进行了合作。相关结果发表在近期的《先进材料》(Adv. Mater. )上。Nanowerk网站对该成果作为研究亮点进行了报道,标题为“Boron nanowires shape up to be excellent field emission nanomaterials”。此外,该研究组的田继发同学等还得到了具有-菱形结构的单晶硼纳米线。该硼纳米线具有良好的柔性。在发生3%的应变后,纳米线电导率保持不变。这一结果表明硼纳米线有可能成为柔性的显示材料。相关结果发表在近期的《应用物理快报》(Appl. Phys. Lett. )上。
 
该工作得到了国家自然科学基金委、国家科技部和中国科学院的部分支持。(来源:中国科学院物理研究所)
 
(《先进材料》(Adv. Mater. ),20,2609(2008),Fei Liu,Hongjun Gao)
 
(《应用物理快报》(Appl. Phys. Lett. ),93,122105 (2008),Jifa Tian,Hongjun Gao)
 
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