國際著名化學(xué)期刊《Angewandte Chemie InternationalEdition》(《德國應(yīng)用化學(xué)》,SCI影響因子11.336)  第54期發(fā)表我校物理學(xué)系副教授袁清紅論文“How a Zigzag Carbon Nanotube  Grows”，并將該文選為封底文章。論文首次從理論上揭示了被稱之為Zigzag碳納米管的生長機制，解釋了實驗上一直難以獲得Zigzag碳納米管的根本原因，提出通過催化劑選擇和改善實驗條件獲得Zigzag碳納米管的實驗手段。

Zigzag單壁碳納米管（綠色碳管）的生長速度比其它手性碳納米管（黃色碳管）慢，產(chǎn)率較低。

Zigzag單壁碳納米管的微觀生長機制：

每一圈碳原子的加入都需要經(jīng)歷一個一維成核過程

　　碳納米管的電學(xué)性能與其幾何結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，實現(xiàn)碳納米管的結(jié)構(gòu)可控制備是推動碳納米管電子學(xué)的重要前提之一。目前實驗上最常見的用來合成碳納米管的方法是化學(xué)氣相沉積（CVD）法。然而，大量實驗研究發(fā)現(xiàn)用該方法所獲得的碳納米管大部分為螺旋角度較大的碳納米管，螺旋角度為零的Zigzag碳納米管極少能被獲得。長久以來，這一問題一直困擾實驗科學(xué)家。

　　針對這一實驗現(xiàn)象，袁清紅與香港理工大學(xué)的丁峰教授合作，對Zigzag碳納米管的生長機制進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)與其它手性碳納米管的根本不同之處在于，其生長的開口端是由完全封閉的圓形碳鏈組成的，這導(dǎo)致Zigzag碳納米管的生長必須經(jīng)歷一維成核過程。

　　袁清紅與其合作者通過理論計算證明這一成核過程須克服一個很高的勢壘，因此極大地降低了Zigzag碳納米管的生長速度，導(dǎo)致Zigzag碳納米管在實驗上很難被獲得和發(fā)現(xiàn)。此外，這一理論結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，可通過選擇活性高的金屬催化劑（如Fe）以及較高的實驗溫度來獲得更高產(chǎn)量的Zigzag碳納米管并且Zigzag碳納米管的生長速率正比于其直徑。這些理論預(yù)言還有待實驗科學(xué)家的進(jìn)一步驗證。

袁清紅在物理學(xué)系高性能計算機房

　　袁清紅近年來對碳納米管和石墨烯的CVD生長機制進(jìn)行了深入的研究。前期工作包括第一作者論文Phys. Rev. Lett.兩篇，J. Am. Chem.  Soc.兩篇，這次發(fā)表的論文是對前期研究工作的拓展和完善，也是她在華東師大入職后獨立發(fā)表的首篇頂級雜志論文。此外，袁清紅與香港理工大學(xué)丁峰教授課題組及國內(nèi)外實驗工作者保持著良好的合作關(guān)系，合作發(fā)表的頂級雜志論文包括Nat.  Commun.，ACS Nano， Adv. Mater.。