石墨烯家族又添新“表親”
歐洲研究團(tuán)隊(duì)成功合成二維材料鍺烯
2014年09月15日 15:5 4361次瀏覽 來源: 科技日?qǐng)?bào) 分類: 新技術(shù)
艾克斯-馬賽大學(xué)等一個(gè)歐洲聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)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(gòu)成,或具備表現(xiàn)出色的電學(xué)和光學(xué)性質(zhì),未來有可能被廣泛集成在各種電子設(shè)備。這項(xiàng)研究成果刊登在9月10日的《新物理學(xué)雜志》上。
這種二維材料最早于2009年被提出,但截至目前,研究人員仍然難以將其實(shí)現(xiàn)。而自那時(shí)起,石墨烯已被進(jìn)一步開發(fā),其他的二維材料如硅烯(silicene)已經(jīng)合成出。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)9月10日?qǐng)?bào)道,用于合成這種材料的方法類似于硅烯,在超高真空里,單個(gè)鍺原子在高溫下沉積成一層基底。研究人員已經(jīng)將該材料合成到鉑金基板上。
研究人員說:“根據(jù)以前合成硅烯的路徑,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板上。這將是值得嘗試的另一種方式。”
將鍺原子沉積于鉑金基底后,研究人員通過光譜測(cè)量和密度泛函理論(DFT)計(jì)算,檢測(cè)該材料的電子結(jié)構(gòu),實(shí)際上能夠確認(rèn)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(jié)構(gòu)。
研究人員認(rèn)為,這種材料有可能生長于柔性的黃金薄膜基板上,無疑這將比鉑金材料更便宜,以允許其大規(guī)模合成生長。此外,其獨(dú)特的性質(zhì)可能使之成為堅(jiān)固的二維拓?fù)浣^緣體,特別是在室溫下,這將開啟使用該材料進(jìn)行量子計(jì)算的可能性。
研究人員說:“該材料的合成是一個(gè)長期的任務(wù),目前僅僅是開始。實(shí)際上,成功合成不容易實(shí)現(xiàn),條件很苛刻,有相當(dāng)多的工作要做,現(xiàn)在需要的是進(jìn)一步研究該材料的電子特性。”
(華凌)
責(zé)任編輯:趙天寧
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