碳納米泡沫
碳納米泡沫，碳元素的同素異形體之一，1997年由澳大利亞國立大學的Andrei V. Rode及其合作者發現[1]。
碳納米泡沫呈蛛網狀，具有分形結構，有鐵磁性。泡沫由許多原子團簇構成，每個含有約4000個碳原子，直徑約6到9納米；其中很多原子團連在一起，形成了纖細的網。在碳納米泡沫中，有許多七邊形的結構。研究者認為，七邊形的結構造是它有很多未成對的電子的原因；泡沫也因此而具有了磁性，這是其他任何一種碳的同素異形體所沒有的特性。研究者還發現，在低於-183℃時，泡沫還具有永久磁性，但這種磁性在室溫下卻會慢慢消失。
碳納米泡沫的密度很低，與碳氣凝膠很相似，但密度是它的百分之一；它是目前世上最輕的物質之一，密度約為2–10 mg/cm3[1][2]，僅是海平面上空氣密度的幾倍。
這種泡沫還是電的不良導體，可以積聚靜電而吸附在其他物質上；它的熱傳導性也很差。
它的製備方法為，在充滿氬氣的容器中放入玻璃形狀的碳，用每秒一萬次的激光脈衝轟擊，使其溫度驟升到大約1萬攝氏度並爆炸，在容器壁上即可獲得一層碳納米泡沫構成的薄膜。[來源請求]
由於納米泡沫具有的鐵磁性，將來有可能把它們的顆粒注射入人體，用來改善磁共振成像的清晰程度。它們也可能被應用到利用電子自旋或電子磁性的自旋器件中。
參考文獻
[編輯]- ^ 1.0 1.1 Rode, Andrei V.; et al.. Structural analysis of a carbon foam formed by high pulse-rate laser ablation. Applied Physics A: Materials Science & Processing. 1999, 69 (7): S755–S758. doi:10.1007/s003390051522.
- ^ Zani, A.; Dellasega, D.; Russo, V.; Passoni, M. Ultra-low density carbon foams produced by pulsed laser deposition. Carbon: 358–365. doi:10.1016/j.carbon.2013.01.029.
擴展閱讀
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- Rode, A. V.; Gamaly, E. G.; Luther-Davies, B. Formation of cluster-assembled carbon nano-foam by high-repetition-rate laser ablation. Applied Physics A: Materials Science & Processing. 2000, 70 (2): 135–144. doi:10.1007/s003390050025.
- Rode, Andrei; Gamaly, Eugene; Luther-Davies, Barry. "Method for deposition of thin films", International Patent Application No. PCT/AU98/00739, priority date 11 September, 1997; "Method of deposition of thin films of amorphous and crystalline microstructures based on ultrafast pulsed laser deposition", US 6312760 (2001).
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