“梦幻材料”黑磷堪比石墨烯未来将成市场爆发点

时间:2015-12-08 09:12来源:中国投资咨询网作者:西顾

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作为刚刚兴起两三年的新材料，石墨烯行业尚处于资本和产业“群雄逐鹿”时代。然而，另一种新型单元素二维原子晶体材料——黑磷被发现，与石墨烯类似，黑磷具有诸多优异特性，故被称为比肩石墨烯的“梦幻材料”。黑磷的研究和应用才刚开始，其非线性光学特性被国内外多家单位证实并应用于超快激光的产生中。可以预见不久的将来，它将成为“第二个石墨烯”。首先，我们来了解一下石墨烯和黑磷究竟是什么东西？

　　石墨烯（二维碳材料）

　　手机充电只需几秒钟？史上最薄电灯泡？光驱动飞行器？关于石墨烯非凡应用的新闻不断出现在人们的视野当中，似乎石墨烯已经成为了无所不能的超级材料。石墨烯是什么？

　　石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

　　石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。

　　石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。

　　另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。

黑磷：

　　元素周期表第15位，元素符号P。黑色有金属光泽的晶体，它是用白磷在很高压强和较高温度下转化而形成的。

　　黑色有金属光泽的晶体，它是用白磷在很高压强和较高温度下转化而形成的。在磷的同素异形体中反应活性最弱的，它在空气中不会点燃。其使用价值不大。

　　经知道的黑磷有四种：斜方、菱形、立方和无定形。无定形的黑磷在125℃向红磷转变。黑磷具有类似石墨的片状结构（波形层状结构）。层之间的键合比层内的键合弱，与石墨相似，具有导电性。这类晶体的本质特征不仅晶体内有共价键还有离域键和范德华力。有些科研机构对黑磷的插层性能进行研究。

　　将白磷在高压下，或在常压用汞作催化剂，和以小量黑磷作为晶种的情况下，在493~643开尔文下加热八天，即可得到钢灰色的同素异形体——黑磷。

　　据这几天传的沸沸扬扬的消息近日从深圳大学获悉，由深圳大学——新加坡国立大学光电协同创新中心教授张晗带领的深圳市孔雀创新团队首次研发了基于黑磷的光纤锁模激光器，得到了超短脉冲激光的输出信号。与石墨烯类似，黑磷具有诸多优异特性，故被称为比肩石墨烯的“梦幻材料”。张晗透露，黑磷的研究和应用才刚开始，其非线性光学特性被国内外多家单位证实并应用于超快激光的产生中。可以预见不久的将来，它将成为“第二个石墨烯”。

　　相关黑磷概念股有望受益，关注天原集团、兴发集团、六国化工、云天化、湖北宜化等。

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