浙江省体育彩票-网页版(yb3548.cn)是亚洲优质游戏品牌,综合各种在线游戏于一站式的大型游戏平台,经营多年一直为大家提供安全稳定的游戏环境,浙江省体育彩票-网页版值得信赖,期待广大游戏爱好者前来体验,浙江省体育彩票-网页版将把最好的游戏体验带给大家!

<strike id="dnrbz"></strike>
<strike id="dnrbz"></strike>
<span id="dnrbz"><dl id="dnrbz"></dl></span>
<strike id="dnrbz"></strike>
<strike id="dnrbz"><i id="dnrbz"><cite id="dnrbz"></cite></i></strike><span id="dnrbz"></span>
<strike id="dnrbz"></strike>
<span id="dnrbz"><i id="dnrbz"></i></span><strike id="dnrbz"></strike>
<ruby id="dnrbz"><span id="dnrbz"></span></ruby>
<strike id="dnrbz"><i id="dnrbz"><cite id="dnrbz"></cite></i></strike>
<ruby id="dnrbz"></ruby>
<strike id="dnrbz"></strike>
<strike id="dnrbz"></strike>

中国科技网:薄如蝉翼 重于泰山——远超海底一万米压强超高压下的微观世界

文:李迪 盛利 / 来源:社会媒体 / 2020-09-14 / 点击量:627

  近日,国际学术期刊Nature Physics(《自然?物理》)在线刊发了电子科技大学夏娟研究员、王曾晖教授与合作者的研究成果“Strong coupling and pressure engineering in WSe2-MoSe2 heterobilayers”。该工作借助能产生百万大气压压强的金刚石对顶砧(DAC)技术,针对仅有蝉翼千分之一厚度的二维异质结材料开展极高压研究。

  在研究中,科学家们巧妙地利用了二维异质结的结构特点,对仅有原子级厚度的纳米材料成功实现了高效压缩,并观察到了一系列新的物理现象。日前,科技日报记者联系到论文的两位作者夏娟研究员和王曾晖教授,为我们介绍了该工作是如何克服重重困难,最终成功观察到全新物理现象的。

e1a19b50167d48d5b133543bbade6541.png

金刚石对顶砧(DAC)调控二维异质结独特层间距及层间耦合作用示意图 电子科技大学供图

重于泰山:金刚石压砧技术能轻松实现百万大气压压强

  金刚石对顶砧技术是什么?又是如何产生百万大气压的?

  金刚石对顶砧装置的主要部分是两颗尖对着尖的钻石(金刚石压砧),以及包围住两颗金刚石尖顶(称为砧面)之间类似于一道紧箍的极小空间的垫片。

  “当我们推动两个金刚石压砧相向而行时,金刚石尖顶之间的空间被急剧压缩,空间中除了样品,还充满了液体传压介质(例如硅油)?!毕木杲馐退?,由于垫片就像一道箍一样,紧紧地箍住了这些液体传压介质令其无处释放,样品所在空间的压强就会急剧上升,从而在样品上施加一个巨大的静水压,类似于潜入深海时受到不断增加的海水压强。

  记者了解到,由于金刚石顶部砧面直径很小,通常只有1毫米的几分之一,差不多4~8根头发丝的直径,可以把底部平面受到的压力高效集聚,从而在金刚石的顶部达到很高的压强。而我们日常生活环境的压强是1个大气压,地心最大压强是360万个大气压,利用该装置可以轻松地实现百万大气压的高压环境。

  那么百万大气压究竟有多大呢?人们??嫘λ怠把沽ι酱蟆?,我们以“重于泰山”的泰山为例来估计一下。泰山主峰1450米高,以岩石密度为水的三倍计,则被压在山底下需要承受来自山体的压强为400多个大气压。因此,“重于泰山”其实远远不足以形容DAC产生的压强。

  自然界中,其实人类相对更有可能接触到的高压环境在深海。以世界最深的马里亚纳海沟区域为例,其最深处也是已知的海洋最深处,达11千米,即超过“海底一万米”。

  夏娟告诉记者,海水中每增加10米的深度,压力增加1个大气压,那么“海底一万米”处的压强应该约为1千个大气压,这个压强足以将一辆坦克压扁。据了解,中国的“蛟龙号”载人潜水器,当前最大下潜深度仅为7062.68米,最大工作设计深度为8000米,不能承受“海底一万米”的压强。

  “相比之下,这个能够将坦克压扁的1千个大气压,通过金刚石压砧实验装置能够轻轻松松地实现。因此,金刚石压砧在对微小样品施加超高压强方面,具有得天独厚的优势,是一项非常强大的实验手段?!毕木晁?。

薄如蝉翼:利用原子级别厚度的新型材料在纳米尺度开展实验

  二维材料是一类目前受到广泛关注的新型材料,其最显著的特点是其“薄如蝉翼”的厚度,可以薄到仅有原子级别,仍然能够保持优异的材料性能。那“原子级别”究竟是多薄呢?一般的蝉翼是几个微米的厚度(也就是头发丝的十分之一左右),而物理学家研究的二维材料一般是纳米级别的厚度,甚至不到蝉翼的千分之一。因此,“薄如蝉翼”其实远远不足以形容二维材料的薄。

  那什么是二维异质结呢?“从结构上来说,可以理解为就是将不同的二维材料通过特定的方式堆垛起来,构成新的二维材料,类似于将两片(或多片)不同的‘蝉翼’贴在一起,形成一种新的‘复合蝉翼’?!蓖踉徒淌谒?。

  在相关的研究领域中,二维异质结是一类非常具有潜力的新型材料结构。由于人们可以自主选择采用不同的二维材料、通过不同的堆垛方式来构成各类二维异质结,这就相当于可以人为地设计出几乎无限多种新型二维结构,而每种结构都可能具有不同的材料物理特性。因此,对科学家来说,各种二维材料就是极好的乐高积木块,把不同的二维材料堆叠在一起就是他们眼中最有趣的乐高作品,也是带给他们无穷研究乐趣的“新大陆”。

以泰山之重,压蝉翼之薄

  那么,既然二维材料已经薄到原子级别的极限了,难道还能够进一步压缩其厚度吗?“可以的?!毕木晁?,“这个研究,有点类似于把二维异质结这样的‘复合蝉翼’放到万吨水压机中间,利用重于泰山的极高压强来使两片蝉翼贴合得更为紧密,从而改变两层‘蝉翼’之间的相互作用,并观测这一过程对整张复合蝉翼性能的调控作用。只不过我们这个实验是在纳米尺度做的,‘蝉翼’的厚度也是在原子级别?!?/p>

  研究团队在实验过程中证实,尽管二维异质结的厚度已经在原子级别了,但是由于其结构的特点,仍然能够通过DAC产生的压强将其在厚度方向进一步压缩。当样品所处环境压强增加到一万个大气压左右时,所研究的二维异质结与能带结构相关的物理特性发生了一些突变。这些现象可以被进一步应用在与高压传感相关的领域中,例如深地深海等极端环境下的压强传感器。

ce2c84c566c1476295d4dc68aecc6409.png

金刚石对顶砧(DAC)高压技术装置 电子科技大学供图

  “开展基于新型敏感材料在高压下的物性研究,对于开发新型超高压传感器,推动我国深地深海探测技术进步,加快页岩气等现代能源战略产业发展,具有十分重要的科学意义和应用价值?!蓖踉退?。在本工作及一系列相关研究成果的基础上,由夏娟研究员牵头,吉林大学、武汉大学、中北大学、西南石油大学等多家单位参与的一项国家重点研发计划项目“极高压二维异质结构传感器在深地环境下的机理和应用研究”即将立项,将针对本工作成果的潜在应用进一步开展系统、深入、全面的探索?!拔颐窍M笛槭抑械难芯砍晒?,在满足科学家们好奇心的同时,也能够最终服务于国家和社会经济的需求?!毕木晁?。


报道链接:http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2020-09/11/content_1017124.shtml



浙江省体育彩票-网页版遮天 完美世界官网 将夜 猫腻 小说 完美世界txt下载 如何发布网络小说 我欲封天 耳根 小说零 欢乐颂小说结局 好看的小说完本推荐 好看的电视剧 盗墓笔记 小说阅读网站
<strike id="dnrbz"></strike>
<strike id="dnrbz"></strike>
<span id="dnrbz"><dl id="dnrbz"></dl></span>
<strike id="dnrbz"></strike>
<strike id="dnrbz"><i id="dnrbz"><cite id="dnrbz"></cite></i></strike><span id="dnrbz"></span>
<strike id="dnrbz"></strike>
<span id="dnrbz"><i id="dnrbz"></i></span><strike id="dnrbz"></strike>
<ruby id="dnrbz"><span id="dnrbz"></span></ruby>
<strike id="dnrbz"><i id="dnrbz"><cite id="dnrbz"></cite></i></strike>
<ruby id="dnrbz"></ruby>
<strike id="dnrbz"></strike>
<strike id="dnrbz"></strike>

编辑:  / 审核:  / 发布者: