第3种碳:白碳

如果以碳原子存在的形式对碳材料进行分类,自然界应该存在3种碳材料.第一种是以三维sp^(3)杂化结构碳原子构成的金刚石以及相关同素异构体;第二种是以二维sp^(2)杂化结构碳原子构成的石墨以及基于sp^(2)杂化的富勒烯、碳纳米管和石墨烯等石墨的同素异构体;第3种碳即由一维sp杂化结构碳原子构成的carbyne.由于carbyne目前没有相应的中文术语,根据它的研究历史和材料形态,我们称carbyne的中文译名为“白碳”.本文综述了白碳的合成、结构,以及光、电、磁、生物等奇异物性,讨论了其在微电子、光电子、生物医学等领域的可能应用,并对未来发展进行了展望.