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    硼（B）具有優良的物理化學特性，如：高熱穩定性、高熔點、高硬度、高拉伸強度和楊氏模量、低電子親和勢，是理想的新型場發射陰極材料。硼的低維納米結構的生長制備非常困難，尤其是制備大面積單晶硼納米結構及其陣列。中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室高鴻鈞研究組近些年來開展了對B納米結構及其基本物性的探索研究。他們采用碳熱還原法得到了大面積的、具有良好電學特性和場發射性質的新型一維硼納米錐結構（《先進材料》（Adv. Mater. ）19，4480(2007)）。

 

    最近，高鴻鈞研究組的博士生劉飛等得到了大面積單晶的硼納米線，其晶系屬四方結構，長度為幾個微米，直徑為20-40nm。單晶硼納米線的功函數被確定為4.4eV，低于塊體硼材料，單根硼納米線的電導率在3x10-3到8x10-3(Ω•cm-1)之間，單根硼納米線的場發射電流密度為2x105~4x105 A/cm2，而且具有很好的熱穩定性。該項研究結果表明：硼納米線可能成為新一代的場發射陰極材料。該項工作與中山大學許寧生教授等進行了合作。相關結果發表在近期的《先進材料》（Adv. Mater. ）上。Nanowerk網站對該成果作為研究亮點進行了報道，標題為“Boron nanowires shape up to be excellent field emission nanomaterials”。此外，該研究組的田繼發同學等還得到了具有-菱形結構的單晶硼納米線。該硼納米線具有良好的柔性。在發生3%的應變后，納米線電導率保持不變。這一結果表明硼納米線有可能成為柔性的顯示材料。相關結果發表在近期的《應用物理快報》（Appl. Phys. Lett. ）上。

 

    該工作得到了國家自然科學基金委、國家科技部和中國科學院的部分支持。