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歐洲研究團隊成功合成二維材料鍺烯 石墨烯家族又添表親

原标題:歐洲研究團隊成功合成二維材料鍺烯

  石墨烯家族又添新“表親”

  歐洲研究團隊成功合成二維材料鍺烯

  二維材料鍺烯

  科技日報訊 艾克斯-馬賽大學等一個歐洲聯合研究團隊成功合成石墨烯的又一“表親”,即二維材料鍺烯(germanene)。該材料是由單層鍺原子構成,或具備表現出色的電學和光學性質,未來有可能被廣泛集成在各種電子設備。這項研究成果刊登在9月10日的《新物理學雜志》上。

  這種二維材料最早于2009年被提出,但截至目前,研究人員仍然難以将其實現。而自那時起,石墨烯已被進一步開發,其他的二維材料如矽烯(silicene)已經合成出。

  據物理學家組織網9月10日報道,用于合成這種材料的方法類似于矽烯,在超高真空裡,單個鍺原子在高溫下沉積成一層基底。研究人員已經将該材料合成到鉑金基闆上。

  研究人員說:“根據以前合成矽烯的路徑,我們很自然的試圖以同樣的方法合成這種新材料,通過沉積鍺到銀基。但這種嘗試失敗了,因此決定切換采用鉑金基底,于是鉑金生長到鍺基闆上。這将是值得嘗試的另一種方式。”

  将鍺原子沉積于鉑金基底後,研究人員通過光譜測量和密度泛函理論(DFT)計算,檢測該材料的電子結構,實際上能夠确認其是鍺烯。并且,采用隧穿顯微鏡掃描該材料,揭示出其2D材料的特性蜂窩結構。

  研究人員認為,這種材料有可能生長于柔性的黃金薄膜基闆上,無疑這将比鉑金材料更便宜,以允許其大規模合成生長。此外,其獨特的性質可能使之成為堅固的二維拓撲絕緣體,特别是在室溫下,這将開啟使用該材料進行量子計算的可能性。

  研究人員說:“該材料的合成是一個長期的任務,目前僅僅是開始。實際上,成功合成不容易實現,條件很苛刻,有相當多的工作要做,現在需要的是進一步研究該材料的電子特性。”

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