低维材料的范德华(vdW)组件已经证明了创建具有按需性能的结构的能力。据预测,vdW封装可以诱导几GPa的局部高压,这将极大地改变被捕获材料的结构和性能。鉴于此,来自上海交通大学的史志文教授研究发现了由vdW封装引起的碳纳米管(CNTs)的结构坍塌。
文章要点:
1) 该研究证实,通过简单地用六方氮化硼薄片覆盖CNTs,大多数CNTs(≈77%)会从管状结构转化为塌陷的平面结构,并且,无论其原始直径如何,所有坍塌的CNTs都表现出≈0.7nm的均匀高度,大致相当于双层石墨烯的厚度,同时,拉曼光谱进一步证实了这种结构坍塌,拉曼光谱显示出拉曼G峰的显著加宽和蓝移;
2) 此外,该研究表明,通过局部vdW压力的分子动力学模拟,可以完全捕捉到vdW封装诱导的CNTs坍塌,进一步的近场光学表征揭示了伴随CNT结构坍塌的金属-半导体转变,同时,该研究不仅为基础研究提供了一种产生局部高压的方便方法,而且为纳米电子应用提供了一个坍塌的CNT半导体。
参考资料:
Hu, C., Chen, J., Zhou, X. et al. Collapse of carbon nanotubes due to local high-pressure from van der Waals encapsulation. Nat. Commun.(2024).
DOI:10.1038/s41467-024-47903-3
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47903-3