2015年08月09日 星期日
二维晶体材料家族迎来“小鲜肉”
石墨烯“表亲”锡烯新鲜出炉

■最新发现与创新

    科技日报北京8月8日电 (记者刘霞)近日,中美科学家携手成功研制出由单层锡原子构成的厚度小于0.4纳米的二维晶体——锡烯(Stanene)薄膜。理论预测称,这种材料或能100%导电。研究人员希望下一步能尽快证实其优异的电学属性。

    科学家们迄今研制出了多种二维材料,包括硅烯、锗烯等。它们大都拥有优异的导电性,但从理论上来说,锡烯更胜一筹。2013年,斯坦福大学张守晟教授团队预测,“锡烯(Stanene)是锡的拉丁语名字(Stannum)和石墨烯(Graphene)组合在一起而成的”,可能会成为世界上第一种能在常温下达到100%导电率的超级材料,远胜近年来热议的石墨烯,可实现室温下无能量损耗的电子输运,在未来更高集成度的电子学器件应用方面具有重要的意义。

    但制备锡烯面临诸多困难,首先,锡烯的晶体结构基于金刚石结构的灰锡,灰锡不是石墨那样的层状结构,因此无法用机械剥离的方法获得单层锡烯。另外,体材料的灰锡在室温下不能稳定存在。而且虽然稳定的灰锡厚薄膜能在锑化铟基底上生长,但在锑化铟基底上生长单层锡烯却一直无法实现。

    近日,上海交通大学物理与天文系钱冬、贾金锋教授领导的研究团队与张首晟、清华大学徐勇教授合作,通过将锡原子平铺在半导体碲化铋表面上,成功制备出了由锡原子构成的厚度小于0.4纳米的锡烯薄膜,并利用精确的原位表征技术证明了他们制备的新材料正是锡烯。研究成果发表在8月3日的《自然材料》杂志在线版上。

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