作者:刘岗等 来源:《国家科学评论》 发布时间:2021/2/1 16:06:36
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六元环无机材料科学及其应用展望

在最近发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR)的综述文章中,我国学者(刘岗、陈星秋、刘碧录、任文才、成会明)提出了“六元环无机材料”的概念。此类材料具有非常多的成员,涵盖块体和低维材料,在多个前沿领域具有潜在应用。有趣的是,在这一类材料的结构、稳定性和性能方面,六元环都起着决定性作用,是此类材料关键的“结构基元”和“功能基元”。

六元环结构是诸多材料的通用结构单元。这类材料包括但不限于低维材料(如二维石墨烯、六方氮化硼、过渡金属硫族化合物)和三维块体材料(如MgB2和Bi2Se3)。在这类材料中,已经涌现出许多材料科学和凝聚态物理领域的“明星材料”,但是研究者还没有充分总结六元环在众多此类材料的结构与功能中的重要作用。

在这篇综述文章中,研究者就这类材料中的六元环(Six-membered-ring,SMR)结构单元进行了系统的分析,发现在狄拉克电子和声子谱、超导、拓扑、化学与催化等许多材料的奇异性能和现象中,六元环结构单元都起着重要作用。

由此,研究者提出了“六元环无机材料”这一新概念和新领域。这类材料具有独特的性能,并与六元环密切相关,将在下一代信息技术、结构材料、空间科学、能源科学与技术等领域获得应用。在今后研究中,六元环无机材料的设计与制备、物理现象发现、以目标为导向的应用开发等,都是值得关注的方向。

该综述的主要作者成会明说:“我们相信,六元环既可作为先进无机材料的结构基元、又可作为其功能基元,未来会发现和制备出越来越多的六元环无机材料,成为材料科学基础研究和高端应用领域中独特且不可或缺的平台”。

这项研究获得了国家自然科学基金和广东省珠江人才创新创业团队项目的资助。(来源:科学网)

相关论文信息: https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa248

 
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