“比预期更粘 氢气在10飞秒内与石墨烯结合”

石墨烯被认为是很棒的材料。 它由纯碳构成，只有一层原子层厚。 但是，它非常稳定、坚固，甚至通电。 但是，对于电子产品来说，石墨烯仍然有重要的缺点。 因为没有带隙，所以不能作为半导体使用。 通过使氢原子附着在石墨烯上，可以形成带隙。 目前，来自哥廷根和帕萨迪纳(美国)的研究者制作了一部展示氢原子如何与石墨烯化学结合的原子级电影，是迄今为止研究最快的反应之一。

国际研究小组用氢原子撞击石墨烯。 氢原子的行为和预期完全不同，生物物理化学马克斯·普朗克研究所( mpi )表面动力学系主任哥廷根大学物理化学研究所教授alec wodtke说。 不是马上飞，而是氢原子'； 暂时'； 粘合'； 去碳原子上，从表面反弹。 它们形成暂时的化学键，wodtke报道。 有些事件震惊了科学家。 氢原子在撞击石墨烯之前有很多能量，但在飞走的时候没有多少能量。 氢气撞击后会失去大部分能量，在哪里消失？

为了说明这些惊人实验的注意力，哥廷根mpi研究员alexander kandratsenka与加州理工大学的同事们合作开发了理论方法，用计算机进行了模拟，并与实验进行了比较。 通过与这些实验注意结果非常一致的理论模拟，研究人员可以再现原子的超高速运动，形成瞬态化学键。 该粘接力只持续约10飞秒-10亿分之一秒。 这成为了史上最快的化学反应之一。 kandratsenka是这样解释的。

在这10飞秒期间，氢原子几乎可以将所有的能量转移到石墨烯的碳原子上，从氢原子撞击到石墨烯表面，诱发向外部传播的声波，就像落下的石头kandratsenka说的“进水诱发波浪”一样。 声波比科学家们预想的以前的模型预测的要有助于氢原子更容易与碳原子结合这一事实。

研究小组的结果为化学键提供了全新的见解。 此外，我对工业界很感兴趣。 如果在石墨烯上附着氢原子，就会产生带隙，成为有用的半导体，同时在电子学中变得更通用。

哥廷根大学项目小组负责人oliverbü； nermann先生明确指出，为建立和执行这些实验所做的努力是巨大的。 为了保持石墨烯表面的完全清洁，必须用超高真空将它们带出。 科学家们还必须在实验前用大量的激光系统制造氢原子，并在碰撞后检测它们。 据bü称； nermann表示，生物物理化学mpi和哥廷根大学研讨会的优秀技术人员对项目的成功至关重要。

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