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■海姆(左)和諾沃肖洛夫(右)在曼徹斯特大學工作,兩人對獲獎感到驚喜。路透社
——石墨烯勢取代矽片 電子業再起革命
本年諾貝爾物理學獎由英國曼徹斯特大學的俄裔科學家海姆和諾沃肖洛夫奪得,表揚他們在石墨烯方面的卓越研究。石墨烯是世上最薄的納米物料,傳電功能極佳。科學家相信,它有望取代現時廣泛採用的矽半導體,用作製造電路晶體管,引發電子工業革命。
51歲的海姆和36歲的諾沃肖洛夫都於俄羅斯出生,海姆是荷蘭公民,諾沃肖洛夫則擁有英國和俄羅斯雙重國籍。諾貝爾評審委員會稱讚石墨烯在「電腦、家居小工具以至運輸」方面的潛力巨大。2人將會平分1,000萬瑞典克朗(約1,156萬港元)的獎金。
膠帶重複分割石墨 04年成功提取
海姆和諾沃肖洛夫於2004年製成石墨烯,它的組成成份是碳原子。碳原子是地球上組合最靈活的物質之一,石墨、碳60分子以至鑽石,都由碳原子以不同結構組成。石墨烯就是碳原子在平面上組成的六角形單層結構。由於是平面,它的厚度和一個原子相同,是目前世界上最薄和最堅固的物料。
科學家在1960年代已知道這種結構存在,但因實驗上的困難,不少人認為石墨烯不可能被製造出來。
海姆和諾沃肖洛夫及其研究團隊,於2004年偶然提取出石墨烯。他們將石墨片放在膠紙中,摺疊膠帶黏住石墨薄片的兩側,撕開膠帶,薄片也隨之一分為二。不斷重複這過程,就可以得到越來越薄的石墨薄片,其中部分僅由一層碳原子構成,就是石墨烯。
傳電耐熱佳 提升晶片速度
更大的問題是確認它的「單層」結構。2人將石墨烯放在鍍有一定厚度氧化矽的矽片上,利用光的干涉效應,他們在顯微鏡下確認出單層結構。
石墨烯極輕、極薄,而且幾乎透明,傳熱和傳電功能絕佳。目前電路晶體管普遍採用矽半導體製造,但當它小於10納米時,製造出來的晶體管穩定性會變差,石墨烯卻沒有這問題。此外,科學家一直希望提升電腦晶片速度,但散熱問題叫他們大傷腦筋,石墨烯的耐熱程度極佳,有望解決這個問題。
石墨烯可用來製造電腦觸屏、光面板甚至太陽能電池。由於它極為堅固,也能用來製造衛星、飛機和汽車等。 ■路透社/綜合外電消息
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