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從石墨烯單晶體談起

發表時間:2019-08-10 00:00

最近從會議及文獻中??吹?span style="margin:0px;padding:0px;max-width:100%;caret-color:red;box-sizing:border-box !important;word-wrap:break-word !important;">“石墨烯單晶體”這一名詞,我感到迷惑不解,請教專家。

石墨烯是graphene 的中譯名,根據Geim A K 發表在Science,19 Jun 2009:Vol. 324,Issue 5934,pp.1530— 1534 之文章,將Graphene 定義為:“Graphene is a single atomic plane of graphite, which—and this is essential—is sufficiently isolated from its environment to be considered freestanding.”

十分明確地將Graphene 定義為石墨的單原子層,并且無任何的表面修飾,那么“石墨烯單晶體”又有什么新的含義呢?通常我們將原子有序排列的三維固體稱之為單晶體,其中無晶界,理想的情況下同時無缺陷與位錯。

Graphene 本身就是碳原子有序排列的單原子層,為何畫蛇添足加上一個單晶體的桂冠呢?對于有缺陷、懸掛鍵等Graphene能否稱為非完整型Graphene?是否有必要將三維空間的單晶體概念用于二維材料中呢?

如推廣到二維材料中,是否還可推至一維的碳管、纖維以及準零維的量子點、富勒烯等低維材料中呢?我認為這是值得科學界探討的問題。引玉之磚,以求共識。

最近在國內文章中見到“三維石墨烯”名詞。假如是多層Graphene,層間是范德瓦爾斯力結合,豈不是又變成石墨了?假如將Graphene 進行氧化、還原等工藝,再進行組裝,與Graphene 的定義相悖,則不能再命名為“三維石墨烯”。國外文章中有“three-dimensional grapheme assembly” 提法, 國內譯為“三維石墨烯”,我認為assembly 譯為“組合體”可能更為合適,因此可譯為grapheme 的三維組合體,意味著是由grapheme 組合的三維材料,顯然是不等價于“三維石墨烯”, grapheme 定義為二維材料,不可能成為三維材料。

2011 年我在《物理》雜志40 卷第12 期上發表了《Graphene 譯名的一孔之見》一文,其中對石墨烯、富勒烯的譯名提出異議,曾向有關學者請教,感到都已用了這么久了,似乎只能積習成俗,但我心中總抹不去科學嚴謹性不足的陰影。據查新華字典(1962),“烯—有機化學中,分子式用CnH2n表示的一類化合物,如乙烯”;據化學辭典,“烯烴是指含有C=C 雙鍵的碳氫化合物?!币虼藘H將Graphene 等全碳分子因含有C=C雙鍵而定義為石墨烯與富勒烯等,與以往烯的化學名詞定義有矛盾,除非重新定義烯為含C=C雙鍵化合物的統稱,從而修改各類字典、辭典;另一個方案是重新創造新字,否則“積習成俗”對培養年輕人的科學嚴謹性不利,對樹立嚴謹的科學精神不利。建議化學、物理、材料等有關學科專家們共同思考與探討,該如何處理,集思廣益,再由有關名詞、術語的專家委員會最后確定。

科學名詞的確定有時需要一個共商共識的過程,如Ferrofluid 早期譯為磁流體,從字面上看,中外文完全一致,但認真推敲則存在十分嚴重的問題:

其一,等離子體中早就采用“磁流體”名詞,不能重名;

其二,流體通常定義為液體與氣體,而氣體無法制備成Ferrofluid, 后來國外的學者可能也發現此問題,有人提出“Magnetic liquids”,中譯名也隨之改為“磁性液體”,現已達成共識;另一個例子是“Ferrite”,早期譯為“鐵凎氧”,化學界喜用“鐵酸鹽、鐵素體”。李蔭遠先生提出“鐵氧體”后就一統天下,成為普遍采用的專有名詞。

專業名詞的確定是十分嚴謹的科學問題,容不得積習成俗。

拋磚引玉,恭候斧正。

本文選自《物理》2017年第10期

來源: 中國物理學會期刊網

           石墨邦


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