中科院化学所创制新型碳同素异形体单晶材料

     中国科学院化学研究所研究员郑健团队在常压下通过简单的反应条件，创制了一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合C₆₀，并于6月16日在国际学术期刊《自然》上发表了此项新成果。

　　这是一种全新的簇聚二维超结构，由C₆₀簇笼在平面上通过碳碳键相互共价键合形成规则的拓扑结构。这种新型碳材料具有较高的结晶度、良好的热力学稳定性，并具有适度的禁带宽度，为碳材料的研究提供了全新思路。

　　迄今为止，构筑二维材料的最小单元是单个原子，被称为人造原子的纳米团簇作为基本单元构筑更高级的二维拓扑结构一直未能实现。郑健课题组历时5年，利用掺杂聚合—剥离两步法，成功制备了单层二维聚合C₆₀单晶，获得了确凿的价键结构。结构表征显示，其在平面内连接形成了一种全新的二维拓扑超结构。单层聚合C₆₀的带隙约为1.6电子伏特，是典型的半导体，在光/电半导体器件中具有潜在应用价值。

　　碳材料一直被认为是一种未来材料，有材料学家认为人类社会将由现今的“硅基电子时代”迈入到未来的“碳基电子时代”。因此，研究新的二维碳同素异形体，特别是具有带隙的新型结构，建立结构与物性之间的关联，具有重要意义。