研究者报道了一种宏观层状晶体,其具备电荷中性、纯碳基等特点。通过机械剥离,这些晶体可以产生具有干净界面的中性碳二维分子薄片。尽管这种二维分子薄片类似于石墨烯,但却是一种由共价键连接的、以富勒烯作为结构基元构成的层状二维材料。在外观上,呈现出六角形状的排列形式。

相比此前学界发现的聚合富勒烯物种,由于面内富勒烯基元之间的独特键合结构,中性的二维共价网络显示出更高的热稳定性。并且,其热传导性能比分子富勒烯晶体高出近一个数量级。另外,通过使用透射电子显微镜和近场纳米光致发光光谱,该团队对少层石墨烯薄片加以成像,借此揭示了莫尔超晶格的存在。这说明这种二维材料能被作为可行性平台,以用于进行莫尔工程,进而去定制激子系统,并有望调节二维异质结构材料的光电特性。高质量的电荷中性全碳宏观晶体,能用于直接剥离并获得表面没有反离子或污染物的二维薄片,从而满足创建高质量异质结构和光电设备的要求。

这种由富勒烯基元共价连接而成的电荷中性二维全碳网络,是一种全新的碳材料形式,针对它的研究尚处于早期阶段,诸多性能尚未被探索。目前来看,该材料具有很好的导热性,因而有望用于电子、航空航天、汽车、国防等需要热管理的散热场景。另外,这种材料也具备用于构筑莫尔超晶格的潜力,进而能用于构建受限光学和量子设备等。