碳納米泡沫

碳納米泡沫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

  1. ^ 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. 
  2. ^ 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. 

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