新材料中的外来振动:新见解显示Carbyne作为传感器的普遍适用性

对于未来材料的设计,重要的是要了解材料中的个体原子如何机械地相互相互作用。以前,碳链(Carbyne)和纳米管之间的莫名其妙的振动状态具有困惑的材料科学家。

来源:英国物理学家网首页
Carbyne的示意图在小直径双壁碳纳米管内稳定。学分:维也纳大学物理学院埃米尔·帕斯(Emil Parth)

对于未来材料的设计,重要的是要了解材料中的个体原子如何机械地相互相互作用。以前,碳链(Carbyne)和纳米管之间的莫名其妙的振动状态具有困惑的材料科学家。

由维也纳大学领导的来自奥地利,意大利,法国,中国和日本的研究人员现已成功地借助拉曼光谱,创新的理论模型和机器学习的使用,成功地达到了这一现象的最低点。在自然通信中发表的结果表明,由于Carbyne对外部影响的敏感性,Carbyne作为传感器的普遍适用性。

已发布 自然通讯 Carbyne

对于未来材料的设计,重要的是要了解物质如何在原子范围内相互作用。这些量子机械效应决定了物质的所有宏观特性,例如电气,磁性,光学或弹性特性。在实验中,科学家使用拉曼光谱法,其中光与物质相互作用,以确定样品原子核的振动特征状态。

弹性属性

九年前,维也纳大学的托马斯·皮克勒(Thomas Pichler)的研究小组首次在碳纳米管中稳定碳原子链Carbyne,这是科学界的惊喜。

Carbyne到目前为止仅在管中发现,它具有可控的电子特性,对于半导体技术必不可少,并且就其拉伸强度而言可能是最强的已知材料。在他们的实验中,团队观察到了一个意外的系统状态,该状态与常见的解释模型不符,并且在当时被完全误解。

更多信息: doi:10.1038/s41467-025-59863-3

期刊信息:自然通信