长期以来,通过相工程phase engineering提升新材料性质,一直是学界不懈的追求,其主要目标是,转变相物理和化学性质的特定可调性。石墨烯的合成和研究,使得探索二维相变机制成为可能,为二维金刚石和金刚石薄膜形成,开辟了新道路。
今日,纽约大学(New York University) Francesco Lavini,Martin Rejhon,Elisa Riedo,在Nature Reviews Materials上发文,综述研究了二维2D石墨系统及其他系统中最前沿的相变。讨论了从石墨烯到二维金刚石sp2-sp3转变的理论模型,以及诱导转变为二维金刚石的实验过程。
侧重于化学功能化和压力诱导转变。探讨了不同结构和环境因素,对相变演化和相变金刚石相性质的影响。同时,还简要提及六方氮化硼、磷烯、过渡金属二硫属元素化物和Mxenes系统。最后,综述了二维材料中,相变技术和应用,以及该领域的发展机遇。
Two-dimensional diamonds from sp2-to-sp3 phase transitions.
从sp2-到-sp3相变的二维金刚石。
图1:通过化学功能化,将石墨烯相变为sp3石墨烯和二维2D金刚石。
图2:从外延石墨烯到二维2D金刚石的压力诱导相变。
图3:石墨烯到二维2D diamondol(羟基功能化的双层石墨烯double-layer graphene functionalized with hydroxy groups),OH-二胺的压力诱导相变。
图4:六方氮化硼hexagonal boron nitride,hBN向二维2D金刚石氮化硼BN的压力诱导相变。
图5:磷烯相变。
图6:过渡金属二硫化物transition metal dichalcogenides,TMDs相变。
图7:Mxenes相变。
表1| 两层或少层石墨烯相变合成的二维2D金刚石结构,及其实验鉴定细节。
文献链接:https://www.nature.com/articles/s41578-022-00451-y
DOI: https://doi.org/10.1038/s41578-022-00451-y
本文译自Nature。
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