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在忍受了長的寒潮溫之后，幾天北京于是迎來初雪，小的挨凍也于有了回，不必再朋友圈“玩雪”了不能玩雪挨凍是沒意義的！（震聲）理所雪景 | 攝影：黃水機(jī)除白皚皚的景，單獨(dú)出一片雪來欣賞，是一幅美的圖案。片的雪花是美麗的案 | 圖片來源：pixabay等等，為什么提到花都是正看到的圖？為什么有從側(cè)面察雪花的角？難道花竟是二元？！01、雪花：力長成炫模樣當(dāng)人將目光投雪花的圖，就會(huì)驚地發(fā)現(xiàn)雪的種類遠(yuǎn)出人類的象。早在世紀(jì) 30 年代，人們將雪花為了 21 類，隨著時(shí)間的推，這個(gè)數(shù)不斷增加直到 2013 年，雪花已經(jīng)了 121 種分類。當(dāng)然 121 種分類過于復(fù)雜對于一般賞雪與研來說，下中列出的 35 種雪花的分類足夠具有表性。35 種雪花類型 | 圖片來源：snowcrystals.com很少有資提到雪花厚度，但們可以簡計(jì)算得到一數(shù)據(jù)。花的直徑常在 0.05~4.6mm 之間，單個(gè)花的質(zhì)量 0.2~0.5mg，考慮一直徑 2mm、質(zhì)量為 0.4mg 的雪花，密度采冰的密度 0.92g / cm3，其厚度大約是 0.01mm，還不到根頭發(fā)絲厚度。直是厚度的 200 倍，難怪在究雪花時(shí)常不考慮面。當(dāng)然也不是絕的，例如上面列出 25 種雪花類型，像是棱形（simple prisms）、并柱（twin columns）以及骨架形skeletal forms）等形狀都三維形狀在這些雪中雪花的度也是不忽略的。這么多形中，最常的形狀還六角星形這個(gè)六角形的形狀不是隨便的，它與分子的結(jié)有關(guān)。一水分子由個(gè)氧原子兩個(gè)氫原構(gòu)成，兩鍵有一定角度。當(dāng)分子組合晶體時(shí)，分子的氧子會(huì)與其水分子的原子形成鍵，這種鍵結(jié)構(gòu)決了水分子成的晶體宏觀上表為六角星。當(dāng)飽含蒸氣的空遇到低溫境時(shí)，其的水蒸氣會(huì)以空氣的塵埃為心發(fā)生聚，這樣的埃就是成點(diǎn)。水蒸首先發(fā)生化變?yōu)樾?滴，這也是雨水的源；如果度足夠低小液滴會(huì)固成為小冰晶，冰首先是六柱的形狀棱上冰晶長速度更，最終就成了六角形的雪花下。真實(shí)雪晶生長程 | 圖片來源：考資料 1在這個(gè)生過程中，于氫鍵配的影響，分子更傾于水平結(jié)，因此雪會(huì)在橫向長比較快縱向比較，形成非薄的六角形晶體。02、石墨烯：生來就二次元雪雖然很薄但仍有十個(gè)微米的度，大約幾萬個(gè)原的量級，慮到現(xiàn)在以通過 STM 直接操縱單個(gè)子，雪花然還可以縱向上進(jìn)步分割，是真正的紙片雪”（順便一，標(biāo)準(zhǔn) A4 紙的厚度是 0.104mm，如果按個(gè)標(biāo)準(zhǔn)那部分雪花可以說是紙片雪”而反過來，紙片還太厚了，以以后請要再說你的二次元婆是“紙人”了。動(dòng)狗頭）慮到現(xiàn)在型加速器制造難度我們可以為單個(gè)原直徑就是料尺寸的小量級。如果說一材料只有個(gè)原子的度，而面上又很大遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出度的量級那這種材豈不就是維材料？維材料存嗎？當(dāng)然比如 —— 石墨烯（Graphene）。話說在 2004 年，英國曼斯特大學(xué) Geim 團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，利用膠將石墨反粘貼折疊最后就可得到僅僅有一層碳子的材料他們將其名為石墨。這一新料的發(fā)現(xiàn)辟了材料研究的新向 —— 二維材料時(shí)至今日二維材料研發(fā)以及業(yè)化仍在斷進(jìn)行。墨烯最常的制備方就是前面到的，利膠帶對石晶體直接行剝離的械剝離法這一方法單快捷，到的石墨面積大，乃石墨烯膜研究必技能。（條件的小伴也可以家中嘗試只需要從上購買一石墨單晶然后用膠撕下一小來，對膠反復(fù)折疊后按在硅上，放到鏡下就可看到比較的石墨烯）利用機(jī)剝離法得的單層石烯 | 圖片來源：考資料 2機(jī)械剝離從石墨晶出發(fā)，得了單層的墨烯，是種“自上下”的制方法。除機(jī)械剝離之外，還液相剝離同屬于自而下制備?！白陨?下”制備原理在于不同石墨層之間的互作用是德瓦爾斯互作用，同一石墨層內(nèi)的碳子之間是過共價(jià)鍵合。高中學(xué)知識告我們，共鍵的強(qiáng)度強(qiáng)于范德爾斯相互用。因此以通過破層間相互用的方式從石墨晶剝離得到層的石墨。既然有自上而下的方法，自然就有自下而上方法。所“自下而”，便是單個(gè)碳原出發(fā)，不結(jié)合其他原子，在底上橫向大面積，終長成單石墨烯薄。（因?yàn)?一過程材慢慢變大就好像在大一樣，以實(shí)驗(yàn)室制備材料常叫做“材料”。石墨烯生示意圖，生長可以為幾個(gè)階：成核 —— 島生長 —— 島連接 —— 厚度增加。?那么墨烯為什會(huì)吸引這多人去研呢？當(dāng)然因?yàn)樗?優(yōu)秀的性。比如說是已知強(qiáng)最高的材之一，并有很好的性；它的熱、導(dǎo)電能非常良，在熱、領(lǐng)域有廣的應(yīng)用前；從能帶角度來看石墨烯有狄拉克錐一特殊的帶結(jié)構(gòu)，以作為研量子霍爾應(yīng)的平臺03、二向箔：維度是愛情，買就能買在二維化過程中，維物體上每個(gè)點(diǎn)都照精確的何規(guī)則投到二維平上，以至這個(gè)二維成為原三太空艇和維人體的張最完整精確的圖，其所有內(nèi)部結(jié)構(gòu)在平面上列出來，有任何隱，但其映規(guī)程與工制圖完全同，從視上很難憑象復(fù)制原的三維形?！倍?，最詩意名字帶給們最大的撼，直接宇宙的維進(jìn)行操縱實(shí)現(xiàn)真正“降維打”。《三》一書中細(xì)描述了二向箔作下，太陽進(jìn)行二維的過程，一小節(jié)開段落便是中一個(gè)片。那么現(xiàn)二維材料展到哪一了，人類離“二向”還有多呢？正如前所言，在的二維料大多通“自上而”或“自而上”方制備得到像二向箔種直接進(jìn)降維的方是人類現(xiàn)理論和技都無法實(shí)的。從發(fā)石墨烯開，目前二材料的發(fā)主要集中制備、表與應(yīng)用領(lǐng)。至今已發(fā)現(xiàn)了六氮化硼、渡金屬硫化合物、族金屬硫化合物、烯、鍺烯多種二維料，在高晶體管、效應(yīng)管以高效發(fā)光光電探測等應(yīng)用上得了重要突破。但這距離二材料的成應(yīng)用還很，更別說向箔了。如石墨烯父 Geim 在前不久的采訪說的：“場上有成上千這樣所謂‘石烯產(chǎn)品’但我認(rèn)為現(xiàn)實(shí)意義來說，它并不是革性的、顛性的產(chǎn)品石墨烯在中發(fā)揮了用，但還有驚人到了石墨烯不行的地?！碑?dāng)人能夠熟練作、封裝及使用二箔時(shí)，人或許就能到歌者文那樣的科水平，以間為劍，時(shí)間為歌“我看到我的愛戀飛到她的邊我捧出她的禮物是一小塊固的時(shí)間間上有美的條紋摸來像淺海泥一樣柔她把時(shí)間滿全身然拉起我飛存在的邊這是靈態(tài)飛行我們中的星星幽靈星星中的我們像幽靈”—《三體參考資料https://mp.weixin.qq.com/s/VhcoI6Tfzd1uRnSvVxX8Ig?scene=25#wechat_redirect許宏，孟蕾李楊，楊中，鮑麗，劉國東趙林，劉生，邢杰高鴻鈞，興江，黃.新型機(jī)械解理方法二維材料究中的應(yīng).物理學(xué)報(bào)，2018, 67 (21): 218201. doi: 10.7498 / aps.67.20181636https://mp.weixin.qq.com/s/YuKDQSb8QPCg7u1XlNxqng本文來自微信眾號：中院物理所 （ID：cas-iop），作者：樂子超