企業觀察網區域大數據服務中心

新型二維材料僅兩個原子厚但比鋼堅固

來源:  科技日報       發布時間:2021-4-13 17:32  |  

據美國阿貢國家實驗室官網近日報道,該機構科學家與西北大學和佛羅里達大學合作,制造出了由硼和氫原子構成的穩定納米片,這種名為氫化硼烯的二維材料僅兩個原子厚,且比鋼更堅固,有望在納電子學和量子信息技術領域“大顯身手”。

二維材料指具有長度和寬度、但厚度僅一兩個原子的奇異材料,它們有望大幅提升電子設備、太陽能電池和醫療設備的性能。近幾十年來,二維材料科學領域最激動人心的突破之一是2004年石墨烯“橫空出世”,這種二維碳片的厚度僅一個原子,卻比鋼堅固200倍。兩位發明者安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫因此榮膺2010年諾貝爾物理學獎。2015年,包括阿貢國家實驗室下屬納米材料中心在內的團隊首次合成了硼烯——厚度僅一個原子的硼片。然而,石墨烯是常見材料石墨中許多相同原子層中的一層,而硼烯卻沒有類似的母結構,因此很難制備。而且,硼烯會很快與空氣發生反應,這意味著它極不穩定,容易變形。

西北大學材料科學和工程學教授馬克·赫薩姆解釋說:“硼烯本身存在各種問題,但當我們將硼烯和氫混合時,其產物會突然變得穩定得多,在納電子學和量子信息技術等新興領域有很大的應用潛能。”

在最新研究中,研究團隊在銀襯底上生成硼烯,隨后使之與氫接觸,形成氫化硼烯。然后,他們聯合一臺掃描隧道顯微鏡和基于計算機視覺的算法,將結構理論模型與實驗測量數據進行比較,揭示了氫化硼烯的復雜結構。而且,該團隊的自動化分析技術未來也可用于識別其他復雜的納米結構。

該實驗室的皮埃爾·達蘭塞特說:“我們的新研究真正令人鼓舞的地方在于,銀襯底上的氫化硼烯納米片與硼烯不同——氫化硼烯相當穩定。這意味著,氫化硼烯應該很容易與其他材料結合起來為光電子學制造新設備,這種光控和發光設備可用于電信和醫療設備等領域。”

該實驗室納米科學家瑪麗亞·陳則表示:“就實現氫化硼烯在納電子學領域的巨大潛力而言,這些研究結果是重要一步。”

(編輯:于思洋

今日看點
視覺 / 視頻更多
習近平赴青海考察調研
李克強在吉林考察
郝鵬調研中央企業高端裝備制造創新發展情況
京藏公路那曲至羊八井段冒雪施工忙
我國首臺海上風電主控系統國產化風機投運
熱烈慶祝企業觀察網改版升級
融媒體更多

這27條職場人情世故“潛規則”,決定你能走多遠

一邊念叨平常心,一邊又想賺快錢,這樣的領導真的很可

被捧壞的中年男人:一天到晚證明自己很厲害,是一種病

時評更多
在线aav片线 - 视频 - 在线观看 - 影视资讯 - 莹莹网