近日，光機(jī)電工程學(xué)院浙江省首批高校高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（碳基納米材料的物化特性及其應(yīng)用研究團(tuán)隊(duì)），在國(guó)際頂尖期刊《ADVANCED MATERIALS》（JCR：Q1/中科院：1區(qū)，IF=29.4）在線(xiàn)發(fā)表題為“High-Yield Synthesis of Sodium Chlorides of Unconventional Stoichiometries”（非常規(guī)化學(xué)計(jì)量氯化鈉的高產(chǎn)合成）的研究論文，該研究通過(guò)在還原氧化石墨烯膜(rGOM)上施加負(fù)電勢(shì)實(shí)現(xiàn)了非常規(guī)化學(xué)計(jì)量的二維Na2Cl晶體的高產(chǎn)率合成，并發(fā)現(xiàn)該二維晶體具有獨(dú)特的壓電特性，為含有非常規(guī)化學(xué)計(jì)量二維鹽晶體的實(shí)際應(yīng)用邁出了重要一步。
在還原氧化石墨烯膜(rGOM)、金剛石壓砧中可探測(cè)到具有非常規(guī)化學(xué)計(jì)量的異常鹽晶體，如Na2Cl、Na3Cl、K2Cl和CaCl晶體。這些異常鹽晶體因其在理論上所預(yù)測(cè)的獨(dú)特的電、磁及光學(xué)性質(zhì)，具有很大的應(yīng)用潛力。然而，這些異常鹽晶體的含量非常低（如在rGOM中含量小于1%），因而極大限制了它們的應(yīng)用價(jià)值。
該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種可將rGOM中Na2Cl含量提升一個(gè)數(shù)量級(jí)的方法，將rGOM附著在三電極配置的電化學(xué)工作站的工作電極上，通過(guò)在rGOM上施加負(fù)電勢(shì)，加強(qiáng)結(jié)晶過(guò)程中Na+-π相互作用。在-0.6V的電勢(shì)下，Na2Cl晶體增加了10倍以上。常規(guī)的rGOM不具備壓電特性，而含有Na2Cl晶體的rGOM則表現(xiàn)出優(yōu)異的壓電性能。當(dāng)該rGOM彎曲150°時(shí)，可獲取180mV的輸出電壓，為這種含有異常鹽晶體的二維材料在場(chǎng)效應(yīng)晶體管、新型多鐵性材料等實(shí)際應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)提高了有力支撐。
光學(xué)工程學(xué)科樊艷副教授為共同通信作者，光機(jī)電研202班王濤為共同第一作者。
(光機(jī)電學(xué)院 樊艷)
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