据新华社北京8月21日电(记者 张漫子)我国科学家首次将单原子直径的“金属线”的合成长度突破微米级。按直径和长度同比例缩放,这相当于一条4米的家用铜线。
北京高压科学研究中心李阔团队创新应用高压固相拓扑聚合新策略,在国际上首次合成微米级长度、原子级粗细且结构稳定的碳包裹单金属原子链。
这一成果的最大突破在于把单金属原子链的制备极限推进至微米级。借助巴黎爱丁堡压机,团队批量制备出的大尺寸碳包覆铜单原子链单晶,单根剥离后的原子链长度突破1微米,能连续串联4000个以上铜原子,比过去国际上制备的样品链长提升两个数量级以上。该制备方法还可推广至钴、镍、锌等多种金属。
为了稳住这根极细的原子级“金属线”,研究团队提出一个新思路。“就像给脆弱的细丝套上一层坚固的‘保护套管’,我们选取了β-酞菁铜晶体作为原料,借助高压精准压缩分子间距,到达临界条件后,原料外围分子环相互连接聚合,形成一层致密牢固的碳质‘保护鞘’,把内部一串排列整齐的铜原子牢牢包裹锁定。”李阔介绍。
编辑 李志